Structura Materialelor Poligrafice [PDF]

Zitiervorschau

Subiectele pentru proba la disciplina MATERIALE POLIGRAFICE 1.1. Diversitatea materialelor poligrafice. Materiale de bază şi materiale auxiliare. Cerinţe înaintate materialelor poligrafice. Crearea tehnologiilor noi şi progresului tehnologic începe prin elaborarea materialelor ca fundamentul noilor procese tehnologice. În poligrafie acestea sunt: hîrtia şi cernelurile pentru tiparul alb negru şi policrom , adeziv pentru fixarea blocului de carte şi altor materiale, folia poligrafică, materiale protectoare şi decorative pentru producţia poliografică,materiale de copertare. În legătură directă cu calitatea materialelor se află economia producerii, preţul lor constituie 50-70% din costul total al producţiei poligrafice în funcţie de produsul final, deaccea o însemnătate deosebită îi revine producerii materialelor ce se fabrica cu cheltuieli minime ale materiei prime scumpe şi anume hirtia de celuloza foioasă, materiale de copertare pe bază de hirtie etc. Înlocuirea materiei prime naturale şi diversitatea proprietăţilor materiale şi ameliorarea calităţilor: hirtie din fibre sintetice, polimeri sintetici, adezivi sintetici. Materia de bază – hirtia obţ. din materia primă naturală şi chimică. Hirtia reprezintă materialul principal pentru imprimare deoarece corespunde cerinţelor tehnologice, economice.Este un material de grosimi mici rezistent cu suprafaţa netedă. Materia primă de bază – intră in componenţa unui anumit produs poligrafic şi materia primă auxiliară este destinată pentru deservirea proceselor tehnologice .Materia prima de bază se utilizează: -pentru imprimare-principalul material pentru inprimare este hirtia mai rar cartonul. -materiale de copertare şi de acoperire- în cazul impri. speciale: metale, sticla, materiale polimere. -pentru crearea imaginii- se utilizeaza cernelurile si folia poligrafică. -pentru imprimarea semifabricatelor imprimate in producţia gata- materiale de copertare, finisare (lacuri, pelicula pentru laminare), materiale pentru fixarea blocului de carte (aţă, sirmă, capital band, tifon poligrafic). Materialele auxiliare se devizează in: -materie pentru confectionarea formelor -materie pentru confectionarea valurilor cilindrelor de imprimare - material pentru fotoforme. Materiale pentru destinatii speciale: (care sunt utilizate in alte domenii ale industriei, cum sunt soluţii pentru spalare formelor, cilindrelor, materialelor pentru ungere). Materialele poligrafice se pot utiliza la rîndul lor în: procesul pre-press (materiale pentru forme) procesul press (forme pentru imprimare, dechel, plastine de cauciuc, ţesătură, hirtie si cerneluri). procesul post-press (lacuri, folie poligrafică, peliule, polimeri). Cerinţele impuse materialelor poligrafice.Materia primă de bază trebuie să posede anumite proprietăţi tehnologice si anumite proprietăţi de consum, la prop. de consum se referă : proprietaţile optice ce asigură calitatea imaginii, aspectul exterior si factura imaginii, prop. ce asigura producţia gata rezistenţă la acţiuni mecanice si la uzură. Materialele poligrafice trebuie să posede prop.tehnologice ce determina interactiunea materialelor poligrafice in procesul fabricarii productiei poligrafice ca de exemplu: in cazul hirtiei- netezimea suprafetei hirtiei,rezistenta la rupere, iar in cazul cernelurilor- viteza de uscare. Proprietăţile tehnologice asigură petrecerea proceselor tehnologice in regimuri optimale cu folosirea utilajului poligrafic anumit. Necorespunderea acestor proprietăţi regleaza regimurile tehnologice, scade productivitatea utilajului si calitatea productiei. Cerintele impuse mater.poligrafice depind producţiei finite, productiei poligrafice trebuie să corespunda cerintelor editorilor sau clientilor si termenii de fabricare ale producţiei. În prezent fiecare intreprindere isi propune productia cu pretul stabilit de ea şi totul depinde de materia primă. Functia de complexitate şi destinatia ediţiei, cantitatea si timpul materialului poligrafic variază. Există următoarele tipuri de producere- in functie de productia finală: -productia de ziare -productia de carti - productia etichetelor, cartilor de vizită - prod.ambalajului. 1. hirtia pentru imprimare, cerneluri pu.imprimare ( crearea imaginilor). 2. ata, tifon poligrafic capital band, adezivi (fixarea blocului de carte). 3. carton, hirtie pentru coperta, tesaturi pu.copertă,cerneluri pu.imprimarea pe scoarta ( fixarea cartii si oformarea artistică). 4. lacuri, folia poligrafica, pelicula pu.presare (fixarea scoartei)

5. material pu.fotoforme, material pu.dechel, plastina de cauciucare-tesatură ( materia ce asigură procesul tehnologic). 6. substanta chimica, subst. pu. spalare umezire (materie prima auxiliara cu destinatie generala).

1.2. Hârtia - material de bază pentru imprimare. Celuloza - component principal al hârtiei. Hârtia este un material plan şi subțire, având ca element esențial suprafața sa pe care se poate scrie, ale cărei dimensiuni sunt mult mai mari decât grosimea sa. Hârtia este obținută din fibre de celuloză amestecate, care se mențin împreună fără un alt liant cu excepția legăturilor de hidrogen și a împletirii fibrelor [1]. Materia primă de bază - intră nemijlocit în componenţa unui anumit produs poligrafic ce poate avea destinație (tabelul 1.1):  pentru imprimare (principalul material pentru imprimare reprezintă hârtia, mai puţin cartonul, materiale de copertare şi acoperire);  pentru imprimării speciale (metale; sticlă; materiale polimere);  pentru crearea imaginii (cerneluri, folia poligrafică, lacuri,etc.). Pentru prelucrarea semifabricatelor imprimate în producţia gata (materiale de copertare; materiale de finisare (lacuri; materiale pentru fixarea blocului de carte aţa; tifonul poligrafic; capitalband, etc.)). Din punct de vedere chimic, prin noţiunea de celuloză se înţelege o polizaharidă naturală cu structură fibrilară, care rezultă prin condensarea unui număr variabil de unităţi de Dglucoză, cu compoziţia (C6H10O5)n. Aşadar, termenul de celuloză nu defineşte o substanţă chimică unitară, ci un agregat supramolecular format din mai multe catene macromoleculare de glucan, diferite ca lungime şi asociate între ele. Conţinutul mediu de celuloză în plante este în general diferit. Singura varietate de celuloză naturală aproape pură o constituie bumbacul, care conţine 91 – 93% celuloză, în timp ce la celelalte plante conţinutul de celuloză este mai mic: in – 82,5%; cânepă – 77,7%; rafie – 78,7%; iută – 64,2%; speciile lemnoase – 57 – 45%; stuf – 48,7%. La arbori conţinutul de celuloză variază în limite destul de largi în funcţie de specia lemnoasă, zona de prelevare a probei, zona geografică, condiţiile pedologice şi mai puţin în funcţie de înălţime, vârstă şi altitudine [2]. Celuloza este polimerul natural cel mai răspândit. Este constituentul de bază al ţesuturilor vegetale şi componenta principală a membranei celulare din toate plantele superioare, inclusiv din speciile lemnoase [2]. Fibrele, care sunt baza structurală a hârtiei, reprezintă nişte particule subţiri (0,02-0,05 mm) lungimea cărora este de 100-1000 ori mai mare decât grosimea. Pentru producerea hârtiei este necesar ca fibrele: să fie subţiri – ca să aibă loc împletirea lor în procesul formării colii de hârtie; să se macine (fibrileze) cu scindarea în particule microfibroase (fibrile), fapt ce favorizează aderenţei fibrelor între ele; să posede capacitatea să se combine între ele prin forţe moleculare pentru asigurarea durităţii foii de hârtie. Gradul de polimerizare în macromoleculele celulozei variază esenţial în funcţie de materia primă, metoda de extracţie şi variază de la câteva sute până la 10 4 (în fibrele de viscoză – 300-500, bumbac – 10000-14000). Din diversitatea proprietăţilor chimice ale celulozei o importanţă pentru poligrafie au: hidroliza legăturilor glicozidice sub acţiunea reagenţilor cu proprietăţi acide, care este însoţită de distrucţia macromoleculelor, fapt ce micşorează duritatea fibrelor şi materialelor confecţionate din ele; în resturile de glucoză decurge oxidarea grupelor hidroxile. Grupele hidroxile primare CH 2OH se pot oxida până la grupe aldehidice şi carboxilice; grupele hidroxile secundare =CHOH – în cetonice şi carboxilice, procesul fiind însoţit de ruperea lanţului carbonic. Aceasta micşorează stabilitatea chimică a celulozei, uşurează hidroliza şi distrucţia ei; din celuloză pot fi obţinuţi eteri şi esteri, unii dintre care se aplică în poligrafie. De exemplu, nitroceluloza şi acetilceluloza se folosesc în calitate de agenţi formatori de peliculă în cerneluri şi pelicule foto, sarea de sodiu a carboximetilcelulozei – în calitate de adeziv. 1.3. Metodele de obţinere a celulozei lemnoase. Fabricarea celulozei din lemn şi plante anuale prezintă mai multe faze: pregătirea materiei prime; tocarea, sortarea şi desprăfuirea materialului tocat; fierberea; spălarea şi sortarea;

albirea şi deshidratarea celulozei. Pregătirea lemnului constă în primul rînd în secţionarea lemnului pentru stivuirea mai uşoară a buştenilor şi pentru obţinerea unor lungimi potrivite prelucrării lor. Urmează decojirea buştenilor cu maşini de diferite tipuri după care lemnul este trecut la tocare. Aşchiile sunt trecute în cicloane, unde, în urma unei mişcări turbionare, praful este separat de aşchii, Aşchiile mari sunt supuse unor operaţii de mărunţire şi sunt aduse la dimensiunile necesare. Apoi urmează două etape de pregătire a celulozei: Procedeul sulfit sau acid. Fierberea lemnului are loc în fierbătoare prin procedee continue. Se cunosc mai multe metode de fierbere, după natura substanţelor chimice întrebuinţate. Unul din procedeele folosite la noi în ţară este cel cu bisulfit de calciu (procedeul sulfit), cu fierbere discontinuă. Se pot follosi şi alţi bisulfiţi, cum sunt cei de sodiu, magneziu, amoniu, precum şi sulfiţi neutri de sodiu, de magneziu etc. componenţii activi în metoda sulfit sunt:

Ca2+ , HSO−3 şi SO 2

Obţinerea celulozei se bazează pe rezistenţa ei la acţiunea substanţelor chimice, care este mai mare în comparaţie cu rezistenţa ligninei. Fazele fierberii sunt: prepararea leşiei de fierbere (a soluţiei de bisulfit de calciu); fierberea aşchiilor de lemn. Leşia bisulfitică se obţine prin acţiunea bioxidului de sulf - obţinut, la rîndul lui, prin arderea piritei - asupra carbonatului de caliu sau asupra varului stins, după reacţie:

4 FeS2+11 O 2⃗2 Fe2 O3 ¿ oxid de ¿ ¿+8 SO2 ¿ bioxid ¿ ¿¿ pirită

fier ¿

oxigen

de sulf ¿

CaCO3 ¿ carbonat ¿ ¿+2 SO2 ¿ bioxid ¿ ¿+H 2 O ⃗Ca(HSO3 )2 ¿ bisulfit ¿ ¿+CO2 ¿ bioxid ¿ ¿¿ de calciu ¿

de sulf ¿

de calciu ¿

apă

de carbon ¿

Ca(OH)2 ¿ hidroxid ¿ ¿+2SO2 ¿ bioxid ¿ ¿⃗Ca(HSO3 )2 ¿ bisulfit ¿ ¿¿ de calciu ¿

de sulf ¿

de calciu ¿

Înainte de a începe fierberea, se întroduce în soluţia bisulfită un exces de bioxid de sulf. Fierbătoarele sunt autoclave executate din tablă de oţel placat cu un strat de oţel antiacid, în care caz este exclusă căptuşirea cu cărămizi antiacide. Forma autoclavei este cilindrică, terminată la partea inferioară cu un trunchi de con, iar la cea superioară cu o calotă sferică (fig. 2). Fierbătorul se încălzeşte prin întroducerea directă a aburului în fierbător (sistemul calorizatorului). În timpul fierberii, lignina se combină cu SO 2 sau cu HSO3-, trecînd în combinaţii lignosulfonice. Hemicelulozele şi o mică parte din celuloză hidrolizează, trecînd în zaharide mai simple. În urma reacţiilor care au loc în fierbător, pe lîngă combinaţiile de lignină şi zaharidele rezultate din hidroliză, acizii formic şi acetic, precum şi alcoolii metilic şi etilic. Factorii care influenţează fierberea sunt: temperatura, presiunea şi compoziţia soluţiei acide de fierbere. Temperatura iniţială de fierbere este de 150 oC, presiunea ajungînd la 5-6 at. Durata de lucru este de 10-15 h. temperatura şi presiunea de regim depind de tipul de celuloză ce trebuie fabricat. Înainte de a se instala presiunea de regim se scade presiunea brusc, pentru degazarea aşchiilor şi crearea condiţiilor pentru pătrundearea substanţelor active în masa lor. Spălarea şi sortarea celulozei sulfit. După fierbere, conţinutul fierbătorului se goleşte prin partea inferioară într-un rezervor în care are loc separarea prin spălare a celulozei de leşie. După spălare, urmează sortarea, pentru a se îndepărta aşchiile nedesfăcute, nodurile, nisipul etc. sortarea se realizează în condiţii de mare diluţie. Pentru fiecare tonă de celuloză se folosesc 300 t de apă.

Fig. 2. Fierbător pentru celuloză: manta metalică; căptuşeală de cărămizi antiacide; gura de umplere;

gura de golire; locaş pentru termometru. Procedeul sulfat sau alcalin. În acest procedeu, care este cel mai folosit la noi în ţară, substanţele chimice întrebuinţate sunt sulfura de sodiu şi hidroxidul de sodiu, de unde şi denumirea de procedeu alcalin. Se numeşte procedeu sulfat deoarece substanţele chimice din soluția alcalină se recuperează prin adaos de sulfat de sodiu. Recuperarea este obligatorie pentru a se scădea preţul de cost al produsului finit. Celuloza sulfat are rezistenţă deosebită, fapt care a impus acest procedeu, deşi este mai scump decît procedeul sulfit. Materialul lemnos este pregătit ca şi în cazul procedeului sulfit; condiţiile tehnologice de fabricare sunt însă diferite. Fierbătoarele sunt în bună parte asemănătoare. Fierbătorul întrebuiţat la fierberea lemnului este fix şi are capacitatea de 40 m3, fiind prevăzut cu instalaţii de încălzire indirectă. Presiunea de regim este de 9-10 at, iar temperatura este de 165-175 oC. Timpul de fierbere, în aceste condiţii, este de 2,5-5 h, deci cu mult mai mic decît în procedeul sulfit. Reacţiile chimice care au loc sunt următoarele: sulfura de sodiu intră în reacţie cu apa şi dă sulfhidratul de sodiu:

Na2 S + H2 O ⃗ NaHS + NaOH

Lignina intră în reacţie cu sulfidratul de sodiu şi dă tiolignina, iar cu hidroxidul de sodiu dă alcalilignina. Ambele combinaţii sunt solubile în soluţia apoasă de hidroxid de sodiu. Tiolignina se dizolvă mai bine decît alcalignina, din care cauză procedeul sulfat este mai întrebuinţat decît procedeul zis «natron», în care se lucrează numai cu hidroxidul de sodiu. Golirea fierbătorului se eliberează sub presiune, în recipient, unde aşchiile dezincrustate - care îşi păstrează încă forma iniţială - se desfac din cauza scăderii bruşte a presiunii. Procedeele combinate folosesc la fierbere soluţii diverse. Cele mai importante procedee sunt: procedeul clor - alcalin, cu soluţie de sodă şi clor (gazos), prin care se obţine celuloza din plante anuale; procedeul monosulfit - cu soluţie de carbonat de sodiu şi sulfit de sodiu; procedeul cu hidroxid de sodiu şi sulf.

1.4. Condiţii generale privind mediul ambiant. Metode şi aparate de măsurare a parametrilor de climat. Cerinţe impuse încăperilor laboratoarelor în care se efectuează măsurări. Conditiile de climat la experimentul materialului se caracterizeaza prin urmatorii parametric: temperatura: +20/± 2 °c umeditatea relative a aerului: 65 %/± 2 % presiunea conform standartelor 760mm a coloanei de hg viteza curentilor de aer de la 10 cm/s la 20 cm/s Cei mai importanti parametric care trebuie sa fie controlati in incaperi si laborator sunt temperatua si umeditatea. aspecte generale: Metode si mijloace de masurare a parametrilor de climat: Marimile care trebuie controlate in incaperile in care se efectueaza masurari in conditii de laborator sunt temperatura, umeditatea relativa a aerului si viteza curentilor de aer. Temperatura: este o marime fizica fundamentala ce caracterizeaza starea termica a unui sistem. Un interval de temperatura poate servi la alcatuirea unei scari de temperature. Succesiunea de valori intr-un interval de temperaturi constitue o scara de masurare, cea mai folosita fiind scara de masurare Celsius (ºC). Gradul Celsius reprezinta unitatea de masurare pentru temperatura in scara Celsius, egala cu a 100-a parte din intervalul acestei scari. In sistemul de unitati de masura S.I., unitatea de masura pentru marimea fundamentala temperatura este gradul Kelvin (ºK). Relatia de legatura intre 1 ºK si 1 ºC fiind: 1 ºK = 1 ºC × T ºK = t ºC + 273,15 Cele mai utilizate mijloace de masurare a temperaturii mediului ambiant sunt termometrele cu lichid, care au la baza fenomene de dilatie. Termograful (fig.14)permite inregistrarea grafica a variatiei temperaturii mediului ambiant.Elementul sensibil ES al termografului il constituie bara curbata de bimetal.Variatiile de temperature produc elementului sensibil ES modificari ale pozitiei capului B(celalat capat A fiind fixat pe batiu).Barele articulate 1 si 2 vor imprima balansierului cu doua brate 3 si 4 miscari de oscilarie fata de articulatia fixa E.La extremitatea din stanga a bratului 4,in punctual F este plasata penita 5 ce se va trasa pe hartia infasurata pe suprafata laterala a cilindrului 6,diagrama de variatie a temperaturii.Cilindrul 6 executa o miscare de rotatie pe parcursul unei durate de urmarire a variatiei de temparatura.Hartia infasurata pe suprafata laterala a cilindrului 6 prezinta imprimat un coroiaj ce delimiteaza repere corespunzatoare unor scari de masurare,atat pentru temperatura cat si pentru durata

Fig. 14 Metode si mijloace de masurare a umiditatii aerului mediului ambiant: Cel mai simplu mijloc de masurare a umiditatii aerului este higrometrul cu fir de par (fig 15).C a element sensibil ES se foloseste firul degresat din par de cal,fixat intre clemele C1 si C2/Clema C2 este plasata pe bratul balansierului 1,solidar cu bratul cu contragrautate 2 si acul indicator 3.Clema C1 are pozitie reglabila prin intermediul surubului 5.In functie de umiditatea aerului,firul de par de cal isi modifica dimensiunile.Astfel,se vor inregistra oscilatiile acului indicator 3 fata de scara gradate 4 pe un cadran fix.Pe scara gradate 4 se vor citi in dreptul acului indicator 3 valorile corespunzatoare umiditatii relative a aerului,

Fig 15 Higrograful (fig.16)asigura inregistrarea grafica a variatiei in timp a umiditatii aerului.Elementul sensibil ES este fixat la cele doua capete ale sale intre clemele C1 si C2.A celasi fir ce constitue elemental sensibil ES este trecut si prin orificiul 1 practic la partea superioara a balansierului 2,solidar cu bratul cu contragreutate 3 ce se sprijina pe extremitatea din dreapta parghiei oscilante 4.Solidar cu parghia 4 se afla bratul inscriptorului 4’. La extremitatea bratului 4’ este plasata penita inscriptoare 5 ce traseaza pe hartia infasurata pe suprafata laterala a cilindrului 6 . Functionarea psihrometrului se bazeaza pe dependenta diferentei temperaturilor a termometrului uscat si umezit si pe umeditatea aerului. componenta: 1.deseuri , 2.mecanism de pornire, 3.ventilator, 4.termometru umezit ,7. termometru uscat, 5-6. Pilnie, 8. cap de aspiratie, 9. tubul conduct cu aer

Fig.1 Psihrometrul Descrierea psihrometrului: Psihrometrul este compus din 2 termometre identice fixate in rama speciala si cap de aspiratie. Termometrul uscat indica temperatura aerului. Bila termometrului umezit este invelita cu o stofa de bumbac care se umezeste cu citeva picturi de apa distilata. odata cu pornirea mecanismului are loc evaporarea umeditatii. apa evaporinduse raceste termometrul. peste 3-5 min efectuam preluarea datelor initiale, de pe termometrul uscat si umezit. Diferenta temperaturilor a termometrului umezit si uscat se numeste diferenta psihrometrica. Cu cit aerul este mai uscat cu atit mai mica este activitatea relativa si evaporarea apei va avea loc mai intens, si umezirea va fi mai mare. Masurarea curentilor de aer: Anemometrul mecanic (fig 17)este prevazut cu un rotor 1 cu palete 2 ce pot avea miscari de rotatie sub actiunea unui curent de aer.Turatia rotorului cu palete este dependenta de viteza curentului de aer. Pentru determinarea vitezei curentului de aer axa de rotatie a rotorului cu palete sa fie perpendicular fata de directia

curentului de aer.Manevrarea unui anemometru se face manual,prin intermediul manerului 3.Axul rotorului 1 este legat de contorul de turatii 4.Se considera drept normale conditiile de masurare din incaperea in care se executa incarcari de laborator.

Fig 17 Conditii impuse in incaperile si laboratoarele in care se efectueaza masurarile: a)sa fie luminoase si curate b)sa fie amplasate in asa fel incit vibratiile provenite de la diferiti factori perturbatori (utilaje in functiune,trecerea vehicolelor,curenti de aer sub presiune,etc.)sa nu influenteze rezultatele masurarilor. c)sa fie isolate de surse de praf,de vapori de apa si gaze. d)sa posede instalatii de ventilare si de conditionare a aerului,astfel incit,sa se mentina temperature si umeditatea la valorile impuse de standartele-n vigoare. e)sa nu aiba conducte centrale de aburi,apa,canalizare si gaze,iar legaturile de la aceste surse la aparate,radiatoare sa se faca doar din exterior. Pentru buna functionare a aparatelor de masura si control si pentru eliminarea surselor de erori se recomanda: - asezarea aparatelor pe fundatii independente sau pe suporturi care exclude vibratiile. - asezarea aparatelor departe de sursele de incalzire - asezarea aparatelor cu surse proprii de lumina,in camere obscure sau la distanta fata de ferestre. - asezarea aparatelor in asa fel incit sa se evite influenta negative a cimpurilor magnetice si electrice.

1.5.

Clasificarea hârtiei.

Sorturile de hîrtie sînt clasificate, în general, după: gramaj, compoziţie, destinaţie. După gramaj, produsele papetare sînt clasificate în hîrtie, carton, mucava. După compoziţie, materialul papetar se clasifică astfel: categoria 00: numai din paste de cîrpe; categoria 0: din celuloză şi pastă de cîrpe; categoria I: numai din celuloză; categoria II: din celuloză şi pastă de lemn sau de maculatură în proporţie de maximum 50; categoria III: din celuloză şi pastă de lemn sau de maculatură în proporţie de maximum 50; categoria IV: numai din pastă de lemn, de maculatură, de stuff sau de paie. Produsele speciale care au în compoziţia lor, pe lîngă celuloză, fibre de azbest, sticlă şi lînă se consideră în categoria 0. După destinaţie se clasifică, conform standardului de stat în vigoare, în 27 de clase, acestea fiind subclasificate în grupe şi sorturi. Hîrtia de tipar este subclasificată în: hîrtie pentru ziare, pentru cărţi şcolare şi calendare, hîrtie pentru ediţii (cărţi şcolare superioare, reviste, broşuri), hîrtie pentru ilustraţii, hîrtie cartografică, hîrtie pentru legătorie şi cartoane etc. După procesul de tipărire, hîrtia se împarte în: hîrtie pentru tiparul înalt, pentru tiparul plan, pentru tiparul adînc etc. Hîrtia care se produce are foarte multe destinaţii şi ea poate fi clasificată în 10 clase: Hîrtie pentru tipar – cel mai larg tip de hîrtie, destinat pentru imprimare prin diferite metode şi produse Decorativă – hîrtia ce are o suprafaţă netedă colorată sau suprafaţă ce imitează catifeaua, marmora, pielea, pînza – utilizată pentru pinisarea copertelor, oformarea producţiei de carte şi reviste Hîrtie pentru scris, tapat, desenat – hîrtie pentru scris, scris coloră, pentru caiete, copiatoare, printere, pentru desen liniar, vatman, hîrtie de calc, desen transparentă, etc. Electrotehnică – electroizolatoare, pentru condensatoare, cabluri electrice, semiconductoare pentru cabluri, etc. Hîrtie pentru ambalaj – pentru ambalarea produselor în maşini automate, petru ambalarea ceaiului, zahărului, fructelor, producţiei textile, pentru pachetele de chibrituri, hîrtia intransparentă pentru materiale foto, impermiabilă pentru grăsime, pergamentul vegetal, etc. Hîrtie sensibilă la lumină – hărtie luminosensibilă, fotografică Hîrtie pentru confecţionarea ţigărilor Hîrtie absorbantă – hîrtie pentru cromatografie, sugative, filtrare

Hîrtie industrial-tehnică de diferită destinaţie – pentru elementele Hg-Zn, izvoare chimice de curent electric, pentru cartuşesolubilă în apă, perfocarte, termoreactivă, termosensibilă, pentru electrografie, etc. Hîrtia-bază – se atribuie tipurile de hîrtie aplicate ca bază pentru obţinerea altor tipuri de hîrtie, fiind tratată şi prelucrată ulterior (baza pentru hîrtie cretată, parafinată, pergament, hîrtie foto, etc.)

1.6.

Caracteristicile geometrice ale hârtiei. Metodele şi aparatele pentru determinarea parametrilor geometrici ai hârtiei.

Grosimea- fiind indicile cel mai important al hirtiei, influienţează asupra unor caracteristici ale acesteea de ex: odată cu creşterea grosimii hirtiei creşte rezistenţa ei, iar transparenţa scade. Grosimea hirtiei mai influienţează asupra volumului în masă a ediţiei, grosimea cotorului cărţii şi totodată asupra indicilor economici. Cu cît hirtia este mai subţire cu atît blocul de carte este mai compact şi consumul materialului de copertare va fi mai redus. Cea ma accesibila şi mai simplă metodă de determinare a gorsimii e cu ajutorul micrometrului de tipul indicator TR-101 compus din pîrghia, indicator, scara imdicatoare, măsuţa mobilă superioară. Proba experimentată se instalează între măsuţa inferioară şi măsuţa exterioară. Ridicarea măsuţei inferioare se efectuiază prin apăsarea pîrghiei. Deplasarea măsuţei se transmite pe indicatoru dotat cu 2 scări indicatoare. Cea mică şi cea mare cu eroarea măsurării de pînă la 0,01mm. Pentru năsurarea grosimii hirtiei se mai foloseşte micrometru de tip MKO ce constă dintr- un arc, tijă sau arbore de măsurare, tub, piuliţă, tambur cap legat cu dispozitiv ce garantează presiunea constantă a suprafeţei de măsurat şi inelul ce serveşte pentru fixarea suprafeţei la instalarea micrometrului pe o anumită dimensiune. Grosimea epruvetei se măsoară prin rotirea capului în interiorul căreia se află dispozitivul morişcă. La rotirea capului, se roteşte şi şurubul tijei cu suprafaţa de măsurare.odată cu şurubul tijei se opune în obiectul măsurat, capul incepe să se rotească în vid provocînd un zgomot specific. Pentru caracteristica indirectă a grosimii există noţiunea de gramaj al hirtiei (masa unui m

2

).

TR-101 Gramajul este greutatea hîrtiei, cartonului, mucavalei raportată la metrul pătrat şi este exprimată în g/m 2. Ea se determină practic cu ajutorul gramierei (fig. 17), care este o balanţă simplă. Epruveta de mărimea 1 dm2 este suspendată de braţul scurt 1 al pîrghiei balanţei al cărei braţ lung 2 indică direct gramajul înscris pe scara balanţei 3.

Fig. 17. Gramieră În cazul hirtiei echilibrate şi a gradului uniform de calandrare, gramajul ei va fi proporţional grosimii medii a colii de hirtie. Masa voluminoasă sau densitatea de suprafaţă se află reieşind din masa colii de hirtie şi volumul ei: d S =m/ ν . Volumul colii se determină reeşind din grosimea măsurată cu ajutorul micrometrului, fără considerarea neregularităţilor. În dependenţă de densitate de suprafaţă, hirtia se devizează în 4 grupe: hirtie poroasă cu densitatea mai mică de 0,6 g/cm Cu densitate medie (de la 0,6-0,8 g/cm

3

).

Compactă (cu densitate de suprafaţă de 0,8-1 g/cm 3

3

. 3

).

Foarte densă (cu densitatea mai mare de1 g/cm ). Formatul şi oblicitatea formatului. Formatul se determină măsurînd lăţimea sulului sau cele două dimensiuni, în cazul colilor. Rezultatele sînt exprimate în mm. Oblicitatea se determină prin îndoirea colii aşa încît să se suprapună perfect două colţuri (fig. 16), apoi se măsoară distanţa rămasă între celelalte colţuri (C şi D). Oblicitatea se calculează raportînd la sută diferenţa — x — constatată pentru lungimea AB. Calculul se face cu o precizie de 0,1%. Mărimea oblicităţii are o importanţă deosebită în cazul aparatelor automate de pus coale la maşina de tipar.

Fig. 16. Determinarea oblicităţii Direcţia transversală şi longitudinală. Determinarea acestor două direcţii are o deosebită importanţă practică, deoarece rezistenţa mecanică şi deformaţia sub acţiunea apei sînt diferite în cele două direcţii. Aceste diferenţe au o mare inportanţă la imprimarea litografică, la ofset, la broşarea cărţilor, la lipirea hărţilor geografice, la caşerarea hîrtiilor şi cartoanelor etc. Prin determinarea celor două direcţii se află dacă hîrtia este fabricată pe maşină sau manual. La hîrtia fabricată manual, nu se diferenţiază cele două direcţii.

Fig. 17. Gramieră În conformitate cu STAS3976—53, se recomandă următoarele metode: Se taie din foaia de hîrtie cîte o bandă de hîrtie de 150x15 mm, după cele două direcţii. Se aşază benzile una peste alta, se ţin strîns între degete la un capăt şi li se dă o mişcare la stînga şi la dreapta (fig. 18). Dacă amîndouă benzile stau alăturate (poziţia a), banda de dedesubt indică direcţia longitudinală; dacă benzile sunt desfăcute, banda de dedesubt indică direcţia transversală (poziţia b). Această diferenţă de poziţie se datoreşte diferenţei de rigiditate a hîrtiei după cele două direcţii. Din cauza orientării fibrelor în direcţia de mişcare a sitei, hîrtia este mai rigidă în această direcţie (direcţia longitudinală).

Fig. 18. determinarea direcţiilor longitudinale şi transversale ale hârtiei. Metoda benzilor. Pentru hîrtiile bine încleiate se recomandă şi metoda discurilor. Se taie un disc din hîrtie, cu diametrul de 10 cm, care se pune pe apă, după ce s-au indicat cele două direcţii ale colii. Pe măsura absorbţiei apei, discul începe să se răsucească, formînd un tub a cărui axă ab indică direcţia longitudinală (fig. 19). Răsucirea se datoreşte umflării neegale a fibrelor pe cele două direcţii, şi anume fibrele se umflă mai mult pe direcţia transversală.

Fig. 19. Metoda plutirii. Pentru determinarea direcţiilor de lucru ale cartoanelor, se recomandă şi măsurarea rezistenţei la rupere a ambelor probe cu ajutorul dinamometrului. Banda cu rezistenţa cea mai mare indică direcţia longitudinală. Metoda poate fi aplicată şi la determinarea direcţiilor hîrtiei.

1.7. Neuniformitatea structurii şi proprietăţile hârtiei. Sub termenul de structura hîrtiei se înţelege compoziţia repartizarea şi orientarea componenţilor hîrtiei după suprafaţa şi grosimea foii caracterul legăturii între componeţii hîrtiei

În mod convenţional deosebim microstructura hîrtiei macrostructura hărtiei La microstructura hîrtiei se referă structura componenţilor hărtiei orientaţia lor pe foiei specificul legăturilor între componenţi repartizarea pe foia de hărtie. Macrostructura hărtiei se caracterizează prin repartizarea componenţilor pe foia de hărtie, uniformitatea căreea este modificată de concentrări de masă pe foie. Prezentarea generală despre structura hîrtiei ca corp fizic ne oferă: grosimea, masa unui metru patrat, densitatea, porozitatea Baza structurală a hărtiei reprezintă carcasa, formată de particulele fibroase, plasticitatea cărora este cauzată de legătura stânsă între particule, şi în special, structura chimică a celulozei – combinarea particulelor pe baza legăturilor de hidrogen. Şi în celuloză, şi în special în masa lemnoasă, alături de particulele fibroase lungi, sânt prezente „frînturi” de fibre şi particule mici. Rolul acestor „frînturi” constă în repartizarea lor între fibre, „legîndu-se” de ele prin forţe moleculare şi în mod mecanic – ca urmare are loc repartizarea uniformă a masei pe suprafaţa foii. Condiţiile de formare a structurii foii şi acel fapt, că lungimea fibrelor (0,75-1,0 mm) depăşeşte grosimea hărtiei (0,1 mm), determină structura stratuficată a foii, adică fibrele se orientează dea lungul suprafeţii ei (fig. 3). Deacea în direcţia perpendiculară suprafeţii foii hîrtia are o altă structură în comparaţie dacă o analizăm de-a lungul.

Figura 3. Structura foii de hîrtie în secţiune (a – fără umplutură; b – cu umplutură.) Proprietăţi fizice consumatorice, calitatea producţiei

Proprietăţi tehnologice

Proprietăţile

Contrastul Reproducerea culorii Străbaterea pe cealaltă parte

Proprietăţile optice gradul de alb luciul transparenţa Structura grosimea masa 1 m2 densitatea porozitatea uniformitatea structurii

Proprietăţile fizico-moleculare

Masa cărţii şi gradul de compactitate Capacitatea de absorbţie Stabilitatea proceselor tehnologice

Umectarea

Deformarea la umezire

Uniformitatea imaginii Întărirea cernelurilor

Răsucirea Corojirea Necombinarea cernelurilor

cu forma Proprietăţile mecanice de deformare de duritate

Relieful imprimării (gofrarii) Păstrarea calităţii în perioada proceselor tehnologice

Precizia grafică

Logevitatea producţiei

Economicitatea

Acoperirea cu colb

Regiditatea foii de hîrtie este diferită în diferite direcţii, fapt cauzat de orientarea a fibrelor după o direcţie (care se obţine în maşina de făcut hîrtie). Neuniformitatea grosimii hîrtiei este rezultatul repatizării neuniforme a masei de hărtie pe foie, ceea ce reprezintă o urmare a pregătii insuficiente a masei şi modificarea regimului de transportare pe plasă. Dea mai simplă metodă de estimare a omogenităţii structurii constă în cercetarea hîrtie la lumină. Hîrtia cu structură omogenă se caracterizează prntr-o transparenţă omogenă pe întreaga suprafaţă. Calitatea imprimării şi anume precizia grafică a reproducerii imaginii în mare măsură depinde de gradul de contact a hîrtiei şi formei. Iregularităţile reliefului suprafeţei hîrtiei pot modifica cantactul ei cu forma. Ca urmare unele elemente separate a imaginii nu se imprimă saг se imprintă incomplet.

Figura 1. Contactul formei cu hîrtia (a – fără presiune; b – sub presiune fără cerneală; с – sub presiune cu cerneală) După estimarea reliefului suprafeţei hărtiei desebesc cât de plană şi netedă este hîrtia. Sub noţiunea de planaritate a hîrtie înţelegem păstrarea nivelului general a hîrtiei; sub netezime – lipsa microneregularităţilor. Macroneregularităţi numim suprafeţe mari, care se răspîndesc pe sectoare mari ai suprafeţei hărtiei (peste 1 mm2). Macroneregularităţile modifică nivelul general al suprafeţei hărtiei şi îi oferă neregularitate (fig. 2b). Mironeregularităţile nu modifică planaritatea hîrtiei, însă o lipsesc de netezime (fig. 2a). În cazul prezenţei şi macro- şi microneregularităţilor se obţine o suprafaţă lipsită de planaritate şi netezime (fig. 3c). Suprafaţa lipsită de neregularităţi este netedă şi plană (fig. 2d). Prezenţa doar a macroneregularităţilor indică că suprafaţa lipsită de planaritate, dar netedă (fig. 2b). Pentru obţinerea pe hîrtie a unei imagini de calitate înaltă este necesară o suprafaţă plană cu microneregularităţi (fig. 2a).

Figura 2. Tipurile de neregularităţi ai suprafeţei (a – suprafaţă plană cu neregularităţi; b – suprafaşă netedă lipsită de planaritate; с – suprafaţă lipsită de planaritate şi netezime; d – suprafaţă netedă şi plană) Relieful suprafeţei hîrtiei se formează sub acţiunea diferitor factori. Microfisurile apar ca urmare a neomegenităţii structurii, ca urmare foia de hîrtie posedă grosime diferită pe diferite sectoare. Aceasta este cauzat de: modificarea regimului de transportare a masei de hîrtie măcinarea insuficientă a fibrelor formarea îngroşărilor. Microfisurile se formează chiar şi în cazul unei pregătiri minuţioase a mase de hîrtie şi plasării uniforme a ei pe foie. Cauza microfisurilor – contactul insuficient al elementelor de structură a hărtiei (fibrelor, particulelor umpluturii). Cu cît aceste elemente sânt mai mici, adică gradul de măcinare este mai mare şi mai mare gradul de dispersie al umpluturii, cu atât numărul microfisurilor este mai mic şi este mai mare netezimea hîrtiei.

1.8. Metode de determinare a direcţiei de fabricare a colii de hârtie. Determinarea acestor două direcţii are o deosebită importanţă practică, deoarece rezistenţa mecanică şi deformaţia sub acţiunea apei sînt diferite în cele două direcţii. Aceste diferenţe au o mare inportanţă la imprimarea litografică, la ofset, la broşarea cărţilor, la lipirea hărţilor geografice, la caşerarea hîrtiilor şi cartoanelor etc. Prin determinarea celor două direcţii se află dacă hîrtia este fabricată pe maşină sau manual La hîrtia fabricată manual, nu se diferenţiază cele două direcţii.

Fig. 17. Gramieră În conformitate cu STAS3976—53, se recomandă următoarele metode: Se taie din foaia de hîrtie cîte o bandă de hîrtie de 150x15 mm, după cele două direcţii. Se aşază benzile una peste alta, se ţin strîns între degete la un capăt şi li se dă o mişcare la stînga şi la dreapta (fig. 18). Dacă amîndouă benzile stau alăturate (poziţia a), banda de dedesubt indică direcţia longitudinală; dacă benzile sunt desfăcute, banda de dedesubt indică direcţia transversală (poziţia b). Această diferenţă de poziţie se datoreşte diferenţei de rigiditate a hîrtiei după cele două direcţii. Din cauza orientării fibrelor în direcţia de mişcare a sitei, hîrtia este mai rigidă în această direcţie (direcţia longitudinală).

Fig. 18. determinarea direcţiilor longitudinale şi transversale ale hârtiei. Metoda benzilor. Pentru hîrtiile bine încleiate se recomandă şi metoda discurilor. Se taie un disc din hîrtie, cu diametrul de 10 cm, care se pune pe apă, după ce s-au indicat cele două direcţii ale colii. Pe măsura absorbţiei apei, discul începe să se răsucească, formînd un tub a cărui axă ab indică direcţia longitudinală (fig. 19). Răsucirea se datoreşte umflării neegale a fibrelor pe cele două direcţii, şi anume fibrele se umflă mai mult pe direcţia transversală.

Fig. 19. Metoda plutirii. Pentru determinarea direcţiilor de lucru ale cartoanelor, se recomandă şi măsurarea rezistenţei la rupere a ambelor probe cu ajutorul dinamometrului. Banda cu rezistenţa cea mai mare indică direcţia longitudinală. Metoda poate fi aplicată şi la determinarea direcţiilor hîrtiei.

1.9. Noţiune de netezime a hârtiei. Metode de determinare a gradului de netezime. Prin această determinare se pune în evidenţă gradul contactului dintre hîrtia probă şi o sticlă netedă pe care este strîns apăsată, contact care depinde de gradul netezimii hîrtiei. Netezimea hîrtiei este exprimată prin timpul necesar pentru trecerea a 10 ml de aer printre suprafaţa hîrtiei şi placa de sticlă la un vacuum de 0,5 at şi la o presiune exercitată pe hîrtie de 1 kgf/cm 2. timpul de pătrundere a aerului, exprimat în secunde, este cu atît mai lung u cît hîrtia este mai bine netezită. Netezimea se determină pe ambele feţe ale hîrtiei din care sau luat cinci probe, deci rezultatul determinării este media aritmetică a zece măsurări. Aparatul folosit în această determinare este aparatul lui Beck (fig. 20). În figură se arată părţile principale ale aparatului. Proba de hîrtie 1 se aşază pe o placă circulară 2, cu o deschidere centrală, care, la rîndul ei, este aşezată pe o platformă 3. deasupra hîrtiei se aşează o garnitură de cauciuc 4 şi un capac metalic 5. capacul, împreună cu cauciucul apasă proba de hîrtie cu o presiune de 1 kgf/cm 2, creată de pîrghia 6. acest dispozitiv poate fi pus în legătură, cu ajutorul unui robinet cu trei căi 7, cu rezervorul de aer 8 şi cu manometrul 9 (poziţia b). Rezervorul şi manometrul pot fi puse în comunicaţie cu o pompă de vid 10 prin intermediul aceluiaşi robinet (poziţia a). Se lucrează în felul următor: se fixează hîrtia după ce în prealabil s-a introdus în orificiul discului de sticlă un dop de metal prevăzut cu găurele. Se face legătura dintre manometru şi pompă (poziţia a) şi se aduce presiunea interioară la 0,5 at. Se schimbă poziţia robinetului (poziţia b), făcîndu-se legătura dintre platformă şi manometru. Din acest moment se cronometrează timpul necesar pătrunderii printre sticlă şi hîrtie a 10cm 3 de aer pentru a aduce presiunea la normal.

Fig. 20. Schema aparatului Beck pentru determinarea netezimii. Cele mai neteda hîrtii sînt hîrtiile de tipar cretate şi necretate, pentru tipărirea de ilustraţii de pe clişee cu rastere fine şi pentru tiparul policrom. De asemenea, la tiparul adînc se folosesc hîrtii netede pentru realizarea unui contact perfect între imprimat şi forma polizată care are elementele active în adîncime. Hîrtia cu plasticitate mare – cu conţinut de pastă mecanică – poate avea o netezime mai scăzută, întrucît aceste două caracteristici se compensează.

1.10. Proprietăţile mecanice ale hârtiei. Determinarea rezistenţei hârtiei la solicitare uniaxială. Proprietăţile mecanice ale hîrtiei şi în particular trăinicia, asigură stabilitatea la uzură şi longivitatea producţiei. Trăinicia este necesară pentru ca hîrtia să nu se distrugă în procesul tehnologic. Un alt parametru important reprezintă proprietăţile de deformare a hîrtiei. Caracteristica generală a proprietăţilor mecanice a hîrtiei reprezintă trăinicia la întindere, de la care depinde rezistenţa hîrtiei la distrugere în procesele tehnologice. Trăinicia la întindere se determină la dinamometru şi reprezintă forţa necesară de a rupe fîşia de hîrte de lăţime standard în procesul întinderii. Rezistenţa la rupere. În această determinare se măsoară forţa care provoacă ruperea unei probe (epruvete) de anumite dimensiuni, supusă la un efort de tracţiune ce creşte lent pînă la ruperea probei. Mărimea sarcinii de rupere, exprimată în kilograme-forţă, depinde de dimensiunile standardizate, 250-15 mm. Sarcina de rupere se determină după cele două direcţii ale benzii de hârtie, deoarece rezistenţa la rupere a hârtiei are valori diferite pe direcţie longitudinală faţă de cea transversală. Sarcina de rupere este media aritmetică a celor două valori determinate experimental. Determinarea se face cu ajutorul dinamometrului lui Schopper ( fig. 14), alcătuit din stativul 1, care are fixată o scară 2 gradată în kgf. În faţa scării oscilează braţul lung al pîrghiei 3, fixată în punctul 4. La braţul scurt al pîrghiei se află un dispozitiv care face legătura cu clema superioară 5, care fixează un capăt al probei 6, celălalt capăt fiind fixat de clema inferioară 7. asupra clemei inferioare se exercită o tracţiune, sub influenţa căreia braţul scurt al pîrghiei coboară, pe cînd cel lung se ridică. Valoarea sarcinii creşte pînă cînd proba se rupe; în acel moment pîrghia rămîne imobilizată şi se poate citi pe scară valoarea sarcinii de rupere P.

Fig. 14. Dinamometrul lui Schopper. Rezistenţa hârtiei la rupere este exprimată prin lungimea de rupere, care se calculează cu datele obţinute experimental:

L= în care: P – este sarcina de rupere, în gf ;

1 P, G

l –lungimea de fixare a epruvetei, în m; G – greutatea epruvetei, în m; L – exprimat în metri. L – lungimea de rupere - exprimă lungimea unei benzi de hîrtie suspendată de unul din capete şi care se rupe sub greutatea sa proprie. Rezistenţa la îndoire exprimă rezistenţa hîrtiei sau a cartonului la un număr de duble îndoiri sub un unghi de 180o, pînă la rupere. Această rezistenţă este exprimată valoric prin media numărului de duble îndoiri determinate în direcţie longitudinală şi transversală. Se lucrează cu benzi de hîrtie sau carton de dimensiunile 15x100mm pentru hîrtie şi 14x140mm pentru carton. Determinarea se afce cu ajutorul aparatului Schopper, cu ajutorul căruia se exercită tensiuni de întindere asupra probei. Aceste tensiuni variază în limite foarte largi, după felul hîrtiei, valoarea maximală fiind 1 300 gf. În figura 15 se vede schema de principiu a acestui aparat. Banda de hîrtie AB este prinsă de clemele 3, 4 şi este supusă unei tensiuni prin arcurile de întindere 5 şi 6; 1 şi 2 sînt cuţite de îndoire a probei, iar cu 7 s-au notat cele patru role de ghidaj. Se reglează tensiunea după tipul probei. După ce aparatul a fost pus în stare de funcţionare, se dă drumul motorului, care pune în mişcare ansamblurile aparatului. Cuţitele au o mişcare de înaintare şi întoarcere, antrenînd şi hîrtia în această mişcare, pînă la rupere. În acest moment se citeşte pe contorul aparatului numărul mişcărilor de dus-întors făcute de hîrtie.

Fig. 15. Schema de principiu a aparatului Schopper

1.11. Proprietăţile fizice ale hârtiei. Din proprietățile fizice fac parte caracteristicile de structură a hârtiei (masa, grosimea, densitatea, netezimea) proprietăți de sorbţie (higro-spicitatea, hidrofilia) şi proprietățile optice. Umiditatea – exprimă conţinutul de apă al hârtiei sau al cartonului exprimat ca procent (%) din greutatea acestora. Umiditatea hârtiei variază între 2 şi 12%, în funcţie de tipul de compoziţie şi de procesul de fabricaţie [3, 4]. Capacitatea de absorbție față de lichide este determinată de natura și proprietățile fibrelor materialului fibros din produsele papetare și de cantitatea și natura lichidelor cu care vin în contact (apă, xilen, ulei etc.). Această proprietate influențează direct capacitatea de tipărire și finisare a produselor tipografice. Prin absorbirea sau pierderea umidității, apar deformații ale mărimii colilor, fenomen nedorit în cazul imprimării, în special al policromiei, diferențele de suprapunere putând cauza multe rebuturi. Deformarea relativă reprezintă modificarea dimensiunilor produselor papetare datorită umidității și se exprimă în milimetri pentru fiecare latură în milimetri, pentru fiecare latură în parte, raportându-se la dimensiunile inițiale. Prin absorbirea sau pierderea umidității, apar deformații ale mărimii colilor, fenomen nedorit în cazul imprimării, în special al policromiei, diferențele de suprapunere putând cauza multe rebuturi. Pentru a preîntâmpina acest neajuns hârtiile, și mai puțin cartoanele, trebuie să se aclimatizeze. Capacitatea de absorbție față de lichide este determinată de natura și proprietățile fibrelor materialului fibros din produsele papetare și de cantitatea și natura lichidelor cu care vin în contact (apă, xilen, ulei etc.). Această proprietate influențează direct capacitatea de tipărire și finisare a produselor tipografice. Gradul de încleiere este o caracteristică deosebit de importantă. Prin valoarea sa, mai mică sau mai mare, influențează proprietățile mecanice, capacitatea de tipărire și cantitatea de umiditate absorbită. Se observă că hârtiile mai puternic încleiate rețin mai patina umiditate. Gradul de încleiere se determină prin metoda liniilor și se exprimă în milimetri. Se iau mai multe bucăți de hârtie dintr-un sort și se liniază cu linii de diferite grosimi, cu ajutorul unui trăgător și o cerneală specială. După 24 ore (timp în care aceste bucăți de hârtie au fost menținute la 20 °C și umiditate de 65%) se măsoară grosimea ultimei linii la care cerneala specială nu s-a întins pe hârtie (“nu a făcut mustăți”). Netezimea hârtiei sau a cartonului este o caracteristică a suprafeței produselor papetare și condiționează în mod special calitatea tiparului. Netezimea hârtiei este legată de porozitatea și compresibilitatea acesteia. Ea se determină cu ajutorul unor aparate speciale (aparatul Bekk) și se exprimă prin timpul necesar trecerii unui volum de aer, determinat, printr-o suprafață de hârtie aflată sub presiune [3, 4].

Formarea – este un indicator al uniformităţii distribuției fibrelor şi a celorlalte componente ale hârtiei. O hârtie cu formare slabă are zone mai subţiri, respectiv îngroşate, care se pătează la tipărire. Formarea defectuoasă afectează opacitatea, grosimea, rigiditatea şi depunerea stratului de cretare, ducând la o tipărire defectuoasă. Nu există o metodă standardizată de evaluare a formării, fiind subiectul unei aprecieri subiective. Poate fi apreciată privind una sau mai multe coli de hârtie în lumină şi observând în transparenţa acestora zone ca nişte mici „norişori”. Cu cât aceştia sunt mai clar evidenţiaţi, cu atât formarea este mai neuniformă [5]. Proprietăţile optice Gradul de alb se determină în condiţiile de luminozitate stabilite de C.I.E. (Commission Internationale de lÉclairage). Coordonatele cromatice obţinute în urma testării hârtiei arată unde se plasează aceasta în spectrul culorilor, faţă de albul absolut. C.I.E. L*a*b* este un spaţiu-culoare bazat pe culori opozite unde L* este luminozitatea cu valoarea 100 pentru un alb absolut şi 0 pentru negru, a* este spectrul de la roşu la verde, iar b* este spectrul de la galben la albastru. Testul constă în iluminarea suprafeţei hârtiei în condiţii standardizate, măsurându-se spectrul reflectat. Pe scurt, gradul de alb se exprimă ca procentul în care este reflectat spectrul vizibil. Este standardizat prin I.S.O. 11475, cuantificând reflectarea luminii de zi – C.I.E. D65. Strălucirea – reprezintă gradul (%) în care hârtia reflectă doar lumina albastră cu lungimea de undă de 457 nm – C.I.E. R457. Strălucirea este determinată prin metoda T.A.P.P.I. T 452 şi este standardizată prin I.S.O. 2470. Opacitatea – măsoară rezistenţa la trecerea luminii, ca raport între gradul de reflectare a unei coli pusă pe o suprafaţă neagră şi al aceleiaşi coli pusă pe un fond alb - un teanc din aceeaşi hârtie. Este exprimată în procente (%), fiind măsurată conform standardului I.S.O. 2471. Instrumentul cu care se determină gradul de alb, de strălucire şi de opacitate este spectroreflectrometrul Elerpho. Luciul – este un parametru care depinde de gradul de finisare al suprafeţei, măsurat de regulă ca grad de reflectare a luminii orientate la 75° în direcţia diametral opusă (%). Procedura este descrisă în T.A.P.P.I. T 480. Pentru hârtia şi alte medii cu finisaj superlucios se testează reflectarea luminii sub un unghi de 20° T.A.P.P.I. T 653. Măsurarea este realizată prin metoda Lehmann – I.S.O. 8254 sau Hunter – I.S.O. 8245. Luciul şi netezimea nu sunt direct corelate [6] 1.12. Acţiunea umidităţii asupra hârtiei. Pentru hîrtiile de tipar şi în special pentru cele destinate tipăririi policrome, este foarte necesar să se cunoască comportarea hîrtiei faţă de umiditate. Pentru tipărirea în culori este obligatoriu ca variaţia dimensiunilor hîrtiei să fie cît mai mică la absorbţia sau cedarea apei. La tiparul offset, formele de tipar sînt umezite pentru fiecare contact cu foaia de hîrtie, cînd aceasta absoarbe o mare cantitatea de apă. În cazul tipăririi policrome, numărul intrărilor hîrtiei în maşina de tipărit este dat de numărul culorilor aplicate. Dacă hîrtia îşi modifică dimensiunile la trecerile prin maşină, tiparul culorilor nu mai cade exact şi deci tiparul final este necorespunzător. Modificarea dimensiunilor se datoreşte umflării fibrelor de celuloză în contact cu apa, ea fiind mai mare în direcţia transversală decît în cea longitudinală. Mărimea deformării depinde de modul fabricării hîrtiei (de felul materialului fibros şi nefibros, de felul măcinării, încleierii etc.). Deformaţia relativă liniară se determină la cel puţin cinci probe de 200x200 mm de hîrtie sau carton luate din mostra respectivă şi tăiate după cele două direcţii. Determinarea se face în modul următor: se măsoară cu ajutorul riglei gradate distanţa dintre laturile epruvetei, după două linii perpendiculare trase în prealabil cu creionul în interiorul epruvetei. După aceea se introduce epruveta într-o cuvă cu apă distilată, avînd temperatura de 20  2oC. Epruveta se ţine în apă de la 15 min pînă la 2 h, durata de umezire fiind indicată de standardul hîrtiei sau cartonului respective. După trecerea timpului prescris, epruveta scoasă din apă se aşează pe o placă plană de sticlă, se suge excesul de apă cu o hîrtie sugătoare şi se măsoară cu aceeaşi riglă gradată dintre laturile epruvetei, ea fiind aşezată pe rind după cele două linii perpendiculare trase înainte de umezire.

Σ %=

Lu −Li Li

100 ,

În care: Lu  distanţa dintre laturi după umezire, în mm; Li  distanţa dintre laturile epruvetei înainte de umezire, în mm. Pentru determinarea deformării remanente se lucrează ca mai sus, cu singura deosebire că hîrtia umezită se mută de pe sticlă pe o hîrtie neîncleiată, unde este lăsată să se usuce cel puţin 6 h, după care urmează măsurarea.Mărirea dimensiunilor se notează cu «plus», iar scăderea lor cu «minus».

1.13. Proprietăţile optice ale hârtiei. Transparenţa este caracterizată prin fluxul luminos lăsat să treacă prin proba de hîrtie şi este exprimată prin numărul de foi de epruvetă puse una peste alta pentru a opri total fluxul luminos emis de o sursă de lumină standard. Se fac cel puţin cinci determinări şi se ia media acestora. Transparenţa hîrtiei este o caracteristică importantă. Hîrtia pergaminată şi hîrtia de calc trebuie să aibă o transparenţă cît mai mare. În poligrafie se vorbeşte de opacitatea hîrtiei necesară pentru a putea fi tipărită sau scrisă pe ambele feţe. Noţiunea de opacitate, în acest caz, este deosebită de opacitatea cu înţeles optic. Hîrtia subţire, zisă de dicţionare, este optic transparentă, dar poligrafic vorbind este opacă. În cazul ultim se manifestă capacitatea de absorbţie limitată a hîrtiei, care acţionează asupra liantului din cerneală, aşa încît cerneala nu străbate de pe o pagină pe cealaltă a foii de hîrtie, făcînd posibilă tipărirea pe ambele feţe. Determinarea transparenţei se face cu aparatul lui Klemm, numit diafanometru (fig. 21). Acest aparat constă din două tuburi aşezate pe aceeaşi axă. Tubul 1 se poate deplasa longitudinal pentru a se îmbina cu tubul 2, care este fix. Tubul 1 are în a un ocular, iar în b o ramă în care se introduc probele de hîrtie. Tubul 2 are în c o deschidere rotundă de sticlă, iar în spate este închis. Tuburile sînt fixate pe un suport vertical metallic, pe care se află şi suportul unei lămpi 3,a cărei flacără pătrunde în tubul 2 prin deschiderea practică în tub. Lampa este alimentată cu alcool amilic, are flacăra reglată la 40 mm şi dă o lungime egală cu aceea a unei lumînări internaţionale. După ce se reglează flacăra, se aşează foaia de epruvetă în ramă şi apoi se îmbină cele două tuburi prin deplasarea tubului 1. se introduce atîtea foi de hîrtie pînă ce nu se va mai vedea lumină prin ocular. La introducerea fiecărei epruvete, tuburile se desfac, apoi se reîmbină. Determinarea are loc într-o cameră obscură.

Fig. 21. Diafanometrul lui Klemm. Gradul de alb este una din cele mai importante caracteristici ale hîrtiei de tipar, deoarece determină contrastul dintre porţiunile tipărite şi cele netipărite. O suprafaţă este cu atît mai albă cu cît procentul radiaţiilor din spectrul solar reflectate difuz este mai mare. Gradul de alb este raportul, exprimat în procente, dintre factorul de reflecţie difuză a suprafeţei hîrtiei şi factorul de reflecţie difuză a oxidului de magneziu pur luat ca etalon; ambele măsurători sînt făcute în porţiunea de violet-albastru pentru o zonă de lungime de undă cît mai îngustă posibil (STAS 4752-61). Proba are dimensiunile 60/60 mm. fluxurile reflectate de probă şi etalon cad pe două celule fotoelectrice ale unui leucometru. Lumina este dată de o sursă de lumină prevăzută cu filtre cu caracteristici speciale, care satisfac condiţia de măsurare cu o lungime de undă de 457 m . Se fac cinci măsurători, după care se calculează media aritmetică. Citirea se face la un galvanometru gradat în procente de alb în conformitate cu convenţia stabilită. Fluxurile fiind neegale, curenţii daţi de celulele fotoelectrice sînt neegali; se manevrează o diafragmă cu ajutorul unui tambur pînă se găseşte poziţia căreea îi corespund doi curenti egali. Citirea gradului de alb se face pe tamburul care este gradat.

1.14. Cerinţele impuse hârtiei pentru imprimare. Proprietăţile hîrtiei şi cartonului cartonului care interesează industria poligrafică sunt acelea care determină capacitatea lor de tipărire în condiţii optime. Prin capacitate de tipărire se înţelege ansamblul proprietăţilor hârtiei şi cartonului care asigură o reproducere exactă a celor mai mici amănunte ale formei de tipar. Hîrtia este caracterizată prin nenumărate proprietăţi fizice-macanice-chimice, care conlucrează pentru asigurarea capacităţii de tipărire. Capacitatea de tipărire şi analizarea factorilor care o influenţează constituie un subiect complex şi mult studiat. Aprecierea acestei capacităţi se face pe baza rezultatelor obţinute prin determinări de laborator. Această apreciere este destul de greu de făcut, deoarece fiecare gen de tipar necesită hîrtii cu caracteristici speciale. Dar chiar la acelaşi gen de tipar aceeaşi hârtie se comportă diferit, deoarece condiţiile de

tipărire se deosebesc de la tipografie la tipografie. De asemenea, trebuie să se ţină seama şi de cerneala întrebuinţată, care este un factor important în procesul de tipărire. Deci o bună tipărire depinde de capacitatea de tipărire a hârtiei, de calitatea cernelii şi de conducerea procesului mecanic de tipărire. Proprietăţi de imprimare. Pentru a se obţine o bună imprimare în condiţii tehnologice normale, hîrtia indiferent de felul tiparului - trebuie să satisfacă următoarele condiţii: să fie netedă;

            

să aibă un grad ridicat de alb sau nuanţa cerută de beneficiar; să aibă culoarea uniformă; să nu aibă pete şi nici inserţii peste numărul stabilit de STAS - sul în vigoare; să absoarbă cerneala; să fie opacă, adică să se poată tipări pe ambele feţe; să aibă rezistenţă la lumină şi la apă; să aibă rezistenţă mecanică suficientă pentru a nu se rupe pe maşină; să nu fie abrazivă şi să nu prăfuiască; să fie bine calibrată, adică să aibă o grosime uniformă; să aibă o structură uniformă, adică să fie lipsită de nebulozităţi; să nu aibă proprietăţi electrostatice; sulurile să fie corect înfăşurate, iar colile să aibă un format riguros dreptunghiular; umiditatea să fie în limitele STAS – ul 1.15. Compoziţia chimică a hârtiei cretate. Sortimentul hârtiei cretate. Particularităţi şi caracteristici.

Hîrtia cretată este alcătuită dintr-un suport de hîrtie acoperit pe una sau pe ambele feţe cu un strat format dintr-un amestec de pigmenţi minerali şi liant (agenţi peliculogeni), amestec numit masă de cretare. Hîrtia cretată pe o singură faţă (tip I) se numeşte cromo. După masa de cretare, hîrtia cretată se fabrică în trei variante varianta a, cu sulfat de bariu şi adaos de bioxid de titan varianta b, cu sulfat de bariu varianta c, cu caolin. Lianţii întrebuinţaţi sînt gelatina, cazeina sau răşinile sintetice. În cazul folosirii cazeinii sau gelatinei se adaugă bactericide (fenol etc.), tanaţi (formal, alaun ordinar) şi alte substanţe pentru asigurarea unui material cu calităţi superioare. Răşinile sintetice sînt întrebuinţate sub formă de dispersie apoasă (polimetilacrilat) sau de soluţie apoasă (răşină melaminică). Masa de cretare se aplică pe suportul de hîrtie cu ajutorul unei maşini speciale. Calitatea hîrtiei cretate depinde de calitatea suportului, care este hîrtie velină sau semivelină, precum şi de modul aplicării masei de cretare. Pentru ridicarea calităţii, aplicarea masei de cretare se realizează în două reprize. În mod obişnuit, hîrtiile cretate se fabrică cu luciu, care se obţine printr-o calandrare puternică. Hîrtiile cretate sînt tipărite prin toate procedeele de tipărit. După calitatea suportului şi a stratului, se cunosc mai multe categorii de hîrtii cretate. Gramajul lor variază de la 100 g/m 2 la 300 g/m2 netezimea variază între limite foarte mari, după cum cretarea s-a făcut pe o faţă sau pe ambele feţe ale suportului. Hîrtia cretată pe ambele feţe, petru lucrări artistice, are netezimea de 600-900 s. Capacitatea de absorbţie a hîrtiei cretate este mare, datorită microporozităţii masei de cretare, din care cauză imprimările bune se realizează cu cerneluri cu fixare rapidă. Gradul înalt de alb se realizează prin întrebuinţarea unor pigmenţi de calitatea superioară, ca şi prin introducerea luminoforilor în pasta de cretare. Hîrtiile cretate întrebuinţate la tiparul offset trebuie să prezinte rezistenţă suficientă la apă (acesta este scopul întrebuinţării alaunului sau a formolului, care tanează gelatina şi cazeina), precum şi rezistenţa la smulgere, întrucît cernelurile pentru tiparul offset sînt consistente. Hîrtia cretată în maşină. Fabricile de hîrtie furnizează întreprinderilor poligrafice hîrtie cretată în maşină, care se obţine prin acoperirea hîrtiei cu un strat subţire de cretă, acoperire efectuată în partea uscată a maşinii da fabricat hîrtie. Acest strat subţire acoperă în parte fibrele hîrtiei-suport, aşa încît la tipărire trebuie să se ţină seama atît de proprietăţile stratului de cretă cît şi de ale hîrtiei-suport. Proprietăţile caracteristice ale hîrtiei cretate în maşină sînt capacitatea mare de absorbţie, rezistenţa la smulgere, la umiditate, valoarea convenabilă a pH-ului şi a conţinutului în săruri. Toate aceste caracteristici au o mare importanţă în desfăşurarea fără întreruperi a procesului de tipărire pe o maşină offset rapidă. Hîrtia cretată în maşina de fabricat hîrtie este inferioară hîrtiei cretate în maşini speciale.

1.16. Cartonul. Compoziţie şi structură. Tipuri şi particularităţi.

Cartoanele folosite în poligrafie sînt împărţite în două grupe pentru produse poligrafice şi cartoane auxiliare. Cartoanele pentru produsele poligrafice trebuie să corespundă următoarelor caracteristici să aibă o suprafaţă netedă, uniformă, fărăr cute, creţuri, incluziuni, fascicule de fibre, pete culoarea – în acelaşi lot – trebuie să fie uniformă tăietura marginilor trebuie să fi dreaptă şi fără scame umiditatea maximă admisă este de 102 (altfel are loc deformaţia copertelor confecţionate). Cartonul duplex este format din două straturi suprapuse şi presate în stare umedă în maşina de fabricat carton. Stratul superior este de calitate mai bună decît cel inferior. Cartonul duplex se fabrică în două tipuri carton A, fabricat din celuloză albită carton B, fabricat din celuloză albită şi pastă de lemn. La cerere, cartonul se poate fabrica cu faţa colorată. El se satinează pe o singură parte. Cartonul duplex A se foloseşte pentru coperţile cărţilor şcolare, pentru cutii neîmbrăcate de ţigarete şi de medicamente. Cartonul B se întrebuinţează pentru cartoneje îmbrăcate. Cartonul triplex este alcătuit din trei straturi suprapuse pe maşina de fabricat carton. Stratul mijlociu este de calitate inferioară faţă de cele exterioare. El se fabrică în două tipuri

 

carton A, din material fibros asociat cu celuloză carton B, din material fibros fără celuloză.

Cartonul triplex A şi B se întrebuinţează la confecţionarea scoarţelor îmbrăcate pentru cărţi, ca şi acutiilor îmbrăcate de medicamente sau a cutiilor mari neîmbrăcate. Se livrează în suluri sau în coli. Cartonul pentru cărţi poştale este fabricat din celuloză sulfit 80% minimum şi restul pastă de lemn albă şi este întrebuinţat numai pentru cărţi poştale. Culoarea obişnuită este alb-gălbuie. Are gradul de încleiere 1,25 mm, gramaj 180 g/m2 şi satinaj cu luciu pe ambele feţe. Cartoanele caşerate se obţin prin alipirea a două foi de carton cu ajutorul unui adeziv (clei). Ele au un aspect rigid şi produc un sunet caracteristic. Au un grad mare de încleiere – 1,75 mm – şi sînt folosite la confecţionarea dosarelor cu prinzătoare metalice, a scoarţelor de cărţi etc. Din cauza încleierii accentuate se poate scrie pe aceste cartoane, foarte bine, cu cerneală. Cartonul velin este format dintr-un singur strat şi este fabricat din celuloză sulfit albită. De obicei, este alb, dar la cerere se fabrică şi colorat. Are un grad mare de încleiere - 1 mm – şi o bună rezistenţă. Cartonul velin se întrebuinţează la tipărirea fişelor care se completează cu cerneală, pentru lucrări deosebite. Se livrează în coli. Cartonul preşpan este un carton lucios, dur, colorat în masă, fabricat din celuloză sulfit, fiind întrebuinţat la confecţii. Preşpanul trebuie să aibă structură omogenă, suprafaţa uniformă şi rezistenţă mecanică mare. Luciul puternic pe care îl are este obţinut prin satinare la maşini cu pietre de agat. Din preşpan se lucrează mape, coperte şi diferite confecţii de carton durabile. Se livrează în baloturi. Există şi un carton preşpan folosit în electrotehnică – deosebit în proprietăţi de cel întrebuinţat în poligrafie. Cartonul pentru matriţe de stereotipie se fabrică din celuloză, pastă de cîrpe şi maculatură şi are grosimi variabile 0,6 0,7 0,8 0,9 şi 1 mm. Culoarea lui este cea a materialului fibros, dar se poate fabrica la cerere colorat în masă sau pe una din feţe. Ambele feţe ale cartonului trebuie să fie netede, fără marcajul datorit pîslelor maşinii, fără cute, încreţituri, ridicături, zgîrieturi, noduri, inserţii minerale, rupturi sau găuri vizibile, cînd este privit cu ochiul liber în dreptul unei lumini puternice. Se admit impurităţi de natură lemnoasă, cu dimensiunile de maximum un 1 mm şi în număr de maximum 100/m2. Pe faţa cartonului se aplică un strat acoperitor, aderent, omogen şi uniform, alcătuit din caolin, talc şi un liant. Scopul acestui strat acoperitor este să-i dea rezistenţă la acţiunea termică a aliajului care se toarnă pa matriţa de carton. În afară de această rezistenţă, cartonul trebuie să aibă o deformare minimă la umezire şi presare, procese care au loc la executarea matriţei. Cartonul pentru matriţe de stereotipie se satinează la calandrul de finisaj. Cea mai importantă caracteristică a acestui carton este stabilitatea termică, care exprimă numărul de turnări ale aliajului suportate de matriţă şi care trebuie să fie de minimum 14. Cartonul de matriţe nu serveşte direct la lucrări de poligrafie, din care cauză este socotit un material auxiliar. Mucavaua este fabricată din maculatură, pastă de lemn, de paie, de stuf. Gramajul şi grosimile sînt foarte variabile. Grosimea poate avea valori de la 0,4 la 5,6 mm, iar gramajul de la 380 la 5000 g/m 2. culoarea mucavalei este corespunzătoare materialului fibros. Mucavaua este folosită la ambalaj sub formă de cutii de mărimi variate. De exemplu, se confecţionează cutii mici pentru fiole, dar şi cutii mari de 50 kg pentru zahăr. În industria poligrafică, mucavaua serveşte la păstrarea în bune condiţii a hîrtiei tipărite, la confecţionarea bibliorafturilor, ghiozdanelor etc.

1.17. Hârtia sintetică. Caracteristici generale. Compoziţie. Proprietăţi. Avantajele şi dezavantaje ale utilizării. Hârtia sintetică Avantajele şi dezavantajele hârtiei sintetice. Înlocuirea parţială sau totală a fibrelor de celuloză cu cele sintetice conferă hârtiei un şir de proprietăţi:

   

Rezistenţa, mecanică în stare uscată şi umedă; Deformarea liniară minimă la umezire; Rezistenţa la acţiunea luminii şi la condiţiile climaterice; Rezistenţa la ardere.

Hârtia din fibre sintetice se confecţionează din fibrele de poliacril, poliamid, poliester şi spirt. Introducerea în hârtie a 50% de fibre de poliamid în amestec cu celuloza sulfat albită a permis consolidarea rezistenţei la rupere de 50 de ori. Această hârtie se numeşte Polylith. Hârtia polylith se confecţionează din răşini din polipropilen cu adaos de amestec de calciu, dioxidului de calciu pentru conferirea albeţei şi aspectului mat. Dezavantajele:

 

uscarea lentă; capacitatea de absorbire scăzută a cernelii ce necesită tehnologie specială, utilaj şi materiale speciale. Utilizarea:

     

reclamă; anunţuri; hărţi geografice; meniuri; cărţi de vizită; etichete pentru vestimentaţie.

Hârtia sintetică poate fi imprimată prin metoda: offset şi flexografică. Calitatea înaltă pe hârtiile sintetice poate fi obţinută prin folosirea cernelurilor speciale cu o intensitate înaltă şi viteză de uscare mai rapidă. Se recomandă înălţimea teancului de hârtie să nu depăşească 18 cm. Uscarea constituie minimum 5 ore. Pentru uscarea completă a cernelii înaintea operaţiilor de finisare este nevoie de 12 ore pentru uscare.

1.18. Pigmenţii. Clasificare şi proprietăţi. Pigmenţii sunt componenţii principali ai cernelii de tipar. O serie de proprietăţi importante ale cernelii, ca culoarea, transparenţa, capacitatea de acoperire, rezistenţa la lumină, la apă, proprietăţile plastico-vîscoase şi de fixare, viteza de uscare etc., depind în întregime de proprietăţile pigmentului care intră în compoziţia sa. Pigmenţii sunt substanţe colorate sub formă de pulberi colorate, negre şi albe, cu grad mare de dispersie, insolubile în apă, uleiuri şi solvenţi organici. Datorită rolului important pe care îl au în compoziţia cernelurilor, condiţiile care se cer calităţii pigmenţilor sunt foarte variate

        

să aibă putere mare de colorare, pentru a se putea fabrica o cantitate mare de cerneală cu o cantitate minimă de pigment să fie rezistenţi la lumină, la apă, la acţiunea acizilor, a bazelor, a solvenţilor organici, temperaturii şi a intemperiilor să aibă o culoare pură şi strălucitoare să aibă o transparenţă cît mai mare, în cazul cernelurilor transparente, şi o putere de acoperire cît mai mare, în cazul cernelurilor acoperite să aibă un înalt grad de dispersie să aibă un indice de ulei mic să fie total insolubili în ulei să nu posede proprietăţi antisicative să nu aibă tendinţa de a îngroşa cerneala. În funcţie de provenienţă şi de compoziţia chimică, pigmenţii se clasifică în

Pigmenţi organici Pigmenţi anorganici

naturali sintetici lacuri colorate

naturali

sintetici

metalici

Caracteristicile fizico-chimice ale pigmenţilor influenţează asupra calităţii şi comportării cernelurilor în procesul de imprimare, şi anume: Dimensiunea particulelor pigmentului (gradul de dispersare); modul de repartizare ale acestora conform dimensiunii, capacitatea de adsorbire etc. Gradul înalt de dispersare al pigmentului (dimensiunile mici ale particulelor) asigură stabilitatea sistemului dispers a cernelei cu repartizarea uniformă a pigmentului în liant, favorizează proprietăţile de imprimare a cernelurilor influenţează la intensitatea lor şi alte proprietăţi. Gradul de dispersare a pigmenţilor influenţează la proprietăţile optice: intensitatea, transparenţa cernelei, la calitatea producţiei imprimate. Odată cu creşterea gradului de dispersare intensitatea creşte. Capacitatea şi numărul de ulei reprezintă indicii convenţionali ai interacţiunii fizico-chimice a pigmentului cu liant şi reprezintă capacitatea pigmentului în formă de praf să fie umectat de liant, să-l absoarbă şi să fie transformat în aspectul pastei. Pentru determinarea capacităţii de ulei în calitatea liantului se foloseşte ulei de in. Capacitatea de ulei este cantitatea minimală de ulei necesară pentru a transforma praful în stare de pastă, fără acţiunea mecanică asupra pigmentului. Se determină în %

m M = l ∗100 % mp

m – cantitatea liantului, g l mp – cantitatea pigmentului, g

Capacitatea de ulei depinde de natura chimică a pigmentului, gradului de dispersare, capacitatea de absorbţie şi alţi factori. Număr de ulei – cantitatea lichidului (n - nona) absorbit de 1g a pigmentului în timpul măcinării, se exprimă în g/cm3. Rezistenţa de lumină a cernelurilor are o însemnătate deosebită mai ales pentru producerea poligrafică supusă acţiunii îndelungate a luminii (hărţi geografice, placarde, reproduceri artistice) care depinde de natura chimică a pigmentului şi structura lui. Rezistenţa la lumină se determină mai bine la lumina de zi, ceea ce necesită un timp îndelungat, de aceea se foloseşte expunerea cu ajutorul lămpilor de xenon, quartz. Modificarea esenţială a culorii are loc sub acţiunea razelor violete şi UV. Odată cu creşterea umidităţii şi temperaturii aerului rezistenţa la lumină scade. Rezistenţa la lumină a pigmenţilor se determină pe calea comparării cu pigmenţi, rezistenţa la lumină a cărora se ia drept etalon şi se apreciază după sistemul de puncte (maximal-10pt) Densitatea pigmenţilor organici este relativ nu prea mare şi variază de la 1,4 - 2,5 g/cm3, a celor anorganici de la 2,0 – 7,8g/cm3, deoarece lianţii au densităţi ~1, atunci densitatea cernelei depinde în primul rînd de densitatea pigmentului. La rîndul său, de densitatea cernelei depinde consumul ei la tipar, şi, deci, costul produsului (deoarece pentru imprimarea tiparului va fi nevoie de mai multă cerneală cu densitatea mai mare). În afară de aceasta, pigmenţii cu densitatea sporită pot forma precipitat peste un timp oarecare, în rezultat cerneala se va stratifica în pigment şi liant. Deci cerneala poligrafică reprezintă un sistem coloidal format din pigment (faza dispersă) şi peliculogen (liant). Pigmentul îi conferă cernelei culoare necesară, iar liantul fixează pigmentul pe suprafaţa hîrtiei sau alt suport şi conferă cernelei caracteristicile de imprimare, adică: întinderea cernelurilor cu ajutorul cilindrilor;

suprapunerea într-un strat subţire pe forma de tipar, hîrtiei; trecerea uşoară de pe forma şi pînză de cauciuc pe suprafaţa hîrtiei; stabilirea proprietăţilor.

1.19. Cernelurile poligrafice. Structură şi compoziţie. Proprietăţile cernelurilor poligrafice. Cerneala de tipar reprezintă, alături de hîrtia de tipar, materia primă de bază folosită în industria poligrafică. Cu ajutorul cernelii se poate tipări pe hîrtie, pînză, tablă, lemn şi alte materiale. Cerneala de tipar se întrebuinţează la tiparirea de ziare, cărţi, reviste, broşuri, reproduceri policrome, hărţi etc. În funcţie de genul de tipar, de destinaţia produsului poligrafic finit şi de felul materialului pe care se execută tiparul, se folosesc cerneluri cu proprietăţi diferite. Cerneala de tipar este un produs de obicei lichid sau vîscos, negru, colorat sau alb, care se aşterne pe suprafaţa formei de tipar, astfel încît, prin contact intim şi prin presare pe materialul care se tipăreşte, să fie cedat acestui material. Componenţii principali ai cernelii de tipar sunt liantul şi pigmentul bine dispersat în el. Pigmentul este componentul care dă culoarea cernelii de tipar. Liantul este componentul care transmite cernelii proprietatea de a încărca suprafaţa formei de tipar şi de a se transporta pe suprafaţa materialului de imprimat. Pentru a asigura cernelii diferite proprietăţi în raport cu utilizarea ei, se adaugă şi substanţe de umplutură, care îi îmbunătăţesc proprietăţile optice şi de tipar, precum şi substanţe care accelerează uscarea (sicativi). Cerneala este deci un amestec intim de pigmenţi, lianţi, sicativi şi substanţe de umplutură. Cernelurile de tipar se fabrică în foarte multe sorturi pentru acelaşi procedeu de imprimare şi chiar în cadrul aceluiaşi sort, compoziţia cernelurilor variază în funcţie de viteza de tipărire şi de construcţia maşinilor, de calitatea hîrtiei sau a materialului pe care se imprimă, de folosirea imprimatului, de necesitatea de a rezistenţa la diverşi agenţi etc. Cernelurile poligrafice sunt caracterizate printr-o serie de proprietăţi strîns legate de natura materiilor prime, de modul de obţinere, de destinaţia lor etc. Pentru fiecare cerneală se stabilesc, prin normele interne de calitate, o serie de condiţii legate de diverşi factori care intervin în timpul tipăririi (felul şi viteza maşinii de imprimat, felul imprimatului etc.). Cele mai importante caracteristici ale cernelurilor polifrafice sunt: Culoarea este una din cele mai importante proprietăţi, dat fiind rolul cernelii de a crea o imagine vizibilă pe suprafaţa imprimatului. Culoarea cernelii (ca şi culoarea oricărui obiect) depinde de felul radiaţiilor spectrului solar reflectate de cerneală. (De exemplu, cerneala albastră absoarbe razele galbene şi roşii ale spectrului, reflectînd razele albastre). Cel mai simplu mod de a determina culoarea este prin compararea unui imprimat tipărit cu cerneala de cercetat cu un imprimat tipărit cu o cerneală etalon. Cerneala etalon este preparată cu respactarea strictă a reţelei, din materii prime standardizate, şi cu respectarea strictă a condiţiilor tehnologice în timpul preparării sale Nuanţa. În funcţie de conţinutul în pigmenţi, o cerneală poate avea o serie întregă de nuanţe. De exemplu, o cerneală de culoare roşie poate avea o nuanţă gălbuie sau albăstruie. Nuanţa cernelii se determină o dată cu culoarea acesteia. Intensitatea de colorare este proprietatea pe care o au cernelurile de a modifica mai mult sau mai puţin culoarea unei altei cerneli cu care se amestecă. Intensitatea de colorarea depinde de felul, concentraţia şi proporţia pigmentului care intră în compoziţia cernelii. Această caracteristică se determină prin compararea intensităţii cernelii de cercetat cu cea etalon, ambele diluate cu alb de zinc. Intensitatea de colorare se exprimă în procente, în raport cu intensitatea de colorare a cernelii etalon. Capacitatea de acoperire este proprietatea cernelurilor de a acoperi mai mult sau mai puţin suprafaţa suportului. Intensitatea senzaţiei de culoare depinde atît de saturaţia şi puterea de acoperire a cernelurilor cît şi de cantitatea de cerneală transferată pe imprimat (grosimea stratului de cerneală, mărimea punctului de raster). Prin consistenţă se înţelege ansamblul proprietăţilor plastico-vîscoase ale cernelurilor. Se poate spune deci că rezistenţa pe care o opun cernelurile forţei externe care provoacă curgerea sau deformarea lor este tocmai consistenţa. În funcţie de consistenţa cernelurilor există mai multe metode de determinare: Determinarea consistenţei cernelurilor pentru tiparul plan constă în măsurarea diametrului petei care se formează, supunînd un anumit timp o picătură de cerneală, aşezată între două plăci de sticlă, la presiunea unei greutăţi determinate.

Consistenţa cernelurilor negre folosite la maşinile rotative se măsoară prin metoda căderii bilei. Această determinare constă în cronometrarea timpului în care o bilă de oţel de anumite dimensiuni parcurge într-o masă de cerneală, în cădere liberă, distanţa de 20 mm. Pentru cernelurile de tipar adînc, care sunt cele mai fluide, aceste metode nu sunt potrivite. Prin aderenţă se înţelege rezistenţa pe care cernelurile o opun forţei de dezlipire a stratului de cerneală. Rezistenţa opusă se datoreşte forţei de atracţie (adeziunea) dintre cerneala şi suprafaţa pe care se depune. Aderenţa nu trebuie confundată cu consistenţa, deoarece sunt două proprietăţi cu totul deosebite. O cerneală poate fi vîscoasă şi puţin aderentă sau puţin vîscoasă şi foarte aderentă. Gradul de frecare al unei cerneli caracterizează gradul de dispersie a pigmenţilor şi uniformitatea distriburii lor în liant. Cu cît gradul de frecare al cernelii va fi mai înaintat, cu atît proprietăţile de tipărire ale cernelii vor fi mai bune. O frecare insuficientă provoacă dificultăţi în procesul de tipărire: îmbîcsirea clişeelor, depunerea cernelii pe valurile maşinilor etc. Greutatea specifică a cernelurilor are o importanţă deosebită în calculul cantităţii de cerneală necesară executării unui anumit tiraj şi influenţează comportarea cernelii în timpul imprimării. Cu cît greutatea specifică a unei cerneli este mai mică, cu atît consumul de cerneală va fi mai mic şi proprietăţile de tipărire ale cernelii vor fi mai bune. O cerneală cu greutate specifică mare necesită un consum mai mare şi provoacă greutăţi în timpul imprimării. Umiditatea. Majoritatea cernelurilor poligrafice nu conţin sau au un conţinut foarte mic de apă. Aceasta este repartizată în mod uniform în masa liantului, fiind vizibilă numai la microscop. Cenuşa arată conţinutul în substanţe minerale a cernelurilor. Cernelurile pe bază de pigmenţi anorganici, lacuri colorate şi materiale de umplutură au un conţinut mare de cenuşă. În cazul cernelurilor numai pe bază de negru de fum şi lianţi, cenuşa indică conţinutul în nisip al cernelii. Rezistența la lumină. O cerneală care să fie întru totul rezistentă la lumină nu există. Se poate spune despre o cerneală că este mai mult sau mai puţin rezistentă la lumină, în funcţie de rezistenţa pigmentului pe care îl conţine şi de concentraţia acestuia în cerneală. Din punctul de vedere al rezistenţei la lumină, pigmenţii se clasifică în: foarte rezistenţi, rezistenţi, mijlocii şi slabi. Ori de cîte ori se amestecă două cerneluri, una cu rezistenţa bună la lumină şi alta cu rezistenţa slabă, rezultă o cerneală cu rezistenţa slabă la lumină. Rezistenţa la lumină a cernelurilor de pe imprimate mai este şi în funcţie de grosimea stratului de cerneală, de calitatea hîrtiei etc. Prin rezistenţa la apă a cernelii se înţelege proprietatea acesteia de a fi insolubilă în apă (sau a pigmentului de a fi insolubil în apă). Se cere o rezistenţă cît mai mare la apă a tututror cernelurilor (pentru tiparul înalt, tiparul adînc) şi în special a cernelurilor pentru tiparul plan. Rezistenţa la alcalii (planşa 10) şi rezistenţa la acizi caracterizează stabilitatea culorii cernelii de tipar faţă de acţiunea soluţiilor diluate de alcalii şi acizi. O rezistenţă bună la alcalii este necesară, de exemplu, în cazul cernelurilor destinate tipăririi ambalajelor pentru produsele care prezintă o alcalinitate liberă (săpunuri, cleiuri etc). În cazul cernelurilor pentru tiparul plan, o importanţă deosebită o prezintă rezistenţa la acizi, deoarece în timpul tipăririi forma de tipar se umezeşte cu apă acidulată. Rezistenţa cernelii la alcool este proprietatea de a nu se dizolva în alcool. Deoarece lacurile sunt fabricate de obicei pe bază de alcool, rezistenţa la alcool este numită şi rezistenţa la lăcuit. Rezistenţa cernelii la alcool este strîns legată de rezistenţa pigmentului care intră în compoziţia sa şi determină la fel ca rezistenţa la acizi, cu deosebire că în loc de acid clorhidric se foloseşte alcool etilic de 96 o. Acţiunea grăsimilor asupra cernelurilor este de fapt acţiunea de dizolvare a pigmentului care este scos din cerneală şi colorează suprafaţa grăsimii. Cînd grăsimile rîncezesc (aciditatea lor creşte), intervine şi acţiunea acidităţii asupra cernelii. Rezistenţa termică a cernelurilor arată capacitatea acestora de a nu-şi schimba culoarea şi nuanţa prin încălzire la 140oC. Această proprietate a cernelii este strîns legată cu rezistenţa pigmentului pe care îl conţine. O importanţă deosebită o prezintă această proprietate pentru cernelurile destinate tipăririi pe tablă, cînd după tipărire urmează uscarea în cuptoare.

1.20. Clasificarea cernelurilor poligrafice. Cerinţele înaintate cernelurilor poligrafice. Cerneala se clasifică după următoarele criterii: Tipul maşinii sau utilajul pentru imprimare (se ia în consideraţie viteza de lucru a maşinii, specificul construcţiei, prezenţa aparatului de uscare). Caracterul sau tipul producţiei imprimate (ambalaj, etichete....)

Tipul hîrtiei pentru care se recomandă cerneala, se ia în consideraţie tipul lucrării (monocrome sau policrome) Culoarea cernelei Reieşind din aceşti factori a tehnologiei, cerneala pentru imprimare posedă un număr de 6 cifre, iar pentru cernelurile destinate pentru imprimări policrome 7 cifre. Prima cifră semnifică metoda de imprimare pentru care este destinată cerneala 1 – cerneala pentru tipar înalt 2 – cerneala pentru tipar offset 3 – cerneala pentru tipar adînc A doua cifră semnifică tipul utilajului pentru imprimare pentru care este destinată cerneala A treia cifră semnifică destinaţia cernelei (în dependenţă de tipul lucrării):

   

Lucrări obişnuite Lucrări lucioase Lucrări în ton Lucrări cartografice A patra cifră semnifică tipul şi numărul hîrtiei pentru care se recomandă cerneala. V., VI. Cifra cinci şi şase semnifică culoarea cernelei: 1–9

culoarea neagră

10 – 19 culoarea oranj

20 – 29 culoarea roşie 30 – 39 culoarea albastră

60 – 69 culoarea cafenie

40 – 49 culoarea verde 50 – 59 culoarea galbenă

80 – 89 culoarea albă

70 – 79 culoarea violetă 5. Unele caracteristici optice au determinat următoarele denumiri a cernelurilor: bitonale – cerneluri ce formează în jurul punctului de rastru o altă nuanţă decît cea a cernelei de bază, ceea ce creează impresia colii imprimate în două culori. fluorescente metalizate care creează luciu metalic pe seama introducerii în cernelurile pentru imprimare a pigmenţilor metalici (praf de aluminiu, bronz). tonale – cerneluri deschise, de culori pastelate, utilizate pentru imprimarea imaginilor plane, suprafaţa cărora este acoperită complet. 6. Cernelurile în dependenţă de caracterul, tipul formei de tipar şi destinaţia producţiei imprimate se clasifică:

     

cerneluri pentru ziare cerneluri pentru producţia de cărţi, reviste cerneluri pentru producţia ilustrativă (pentru ediţii artistice) cerneluri cartografice cerneluri pentru imprimare pe hîrtie subţire (dicţionare) cerneluri pentru imprimarea ambalajelor din diverse materiale.

    

cerneluri rezistente la acizi; cerneluri rezistente la alcalii; cerneluri rezistente la căldură, lumină etc.; cerneluri rezistente la lăcuit; cerneluri rezistente la celofanat etc.

În funcţie de rezistenţa la acţiunea diferiţilor agenţi:

În funcţie de viteze de tipărire şi de construcţia maşinilor:

 

cerneluri pentru maşini plane; cerneluri pentru maşini rotative. În funcţie de capacitatea de acoperire:



cerneluri transparente;



cerneluri acoperitoare. Cerinţele impuse cernelurilor poligrafice. Cernelurile trebuie să posede: Anumite caracteristici cromatice şi care fiind aplicate cu liantul pe suprafaţa suportului să reproducă toate

culorile originalului Să posede intensitatea înaltă, ce ar permite fabricarea cernelei cu concentrarea minimă a pigmenţilor. Să formeze cu lianţi, în funcţie de destinaţie, cerneluri transparente (de triadă), sau ne transparente (de afiş, pentru imprimarea pe scoarţe etc.) Să nu-şi modifice caracteristicile cromatice la acţiunea îndelungată a luminii Să posede grad înalt de dispersare (divizare), ceea ce asigură formarea suprafeţei netede de pe coală şi nu contribuie la uzura formei de tipar Să posede capacitatea nu prea mare de ulei, pentru a permite umectarea suficientă de către liant, ceea ce structurează procesul de fabricare a cernelurilor de imprimare şi asigură repartizarea uniformă a pigmentului în cerneală Să fie rezistente la apă, spirt, uleiuri, toluen şi alţi dizolvanţi După componenţa chimică substanţele colorante se divizează în:

 

Organice Anorganice După origine în:

 

Obţinute natural Obţinute artificial În industria poligrafică pentru confecţionarea cernelurilor se utilizează mai ales pigmenţi organici, inclusiv şi

lacuri colorante, şi în cantităţi nu prea mari pigmenţi anorganici.

1.21. Pigmenţii organici şi anorganici. Particularităţi şi caracteristici. Pigmenţii anorganici naturali (« pigmenţi de pămînt» sau «culori de pămînt») se găsesc ca atare în natură şi se extrag din aşa-numitele «pămînturi colorate», formate în urma degradării unor roci cu conţinut de fier, mangan, crom, cupru şi de alte metale care dau combinaţii colorate. Cei mai importanţi reprezentanţi ai pigmenţilor anorganici naturali sunt Ocrul galben(oxid de fier hidratat amestecat cu

silicat

Fe2 O3⋅ 3H2 O + Al 2 O3 2SiO2⋅2H2 O ) are o culoare galbenă-deschis pînă la portocalie.

de

aluminiu,

Ocrul roşu (oxid de fier amestecat cu silicat de aluminiu, Fe 2O3 + Al2O3 2SiO2 2H2O ) are culoare roşie. Umbria (amestec de oxizi de fier şi mangan) are culoare de la roşiatică-brună la verde-brună. Siena sau terra di Siena (conţine oxihidrat de fier, bioxid de siliciu şi impurităţi), pigment care prin calcinare capătă o culoare roşie brună. Mumia (conţine oxizi de fier, oxid de aluminiu, bioxid de siliciu şi uneori substante organice) are o culoare roşie pînă la brună. Barita (sulfat de bariu natural, BaSO4) are culoare albă. Creta (carbonat de calciu, CaCO3) are culoare albă. Ghipsul (sulfat de calciu hidratat, CaSO4. 2H2O) are o culoare albă pînă la cenuşie. Pigmenţii anorganici naturali prezintă o mare rezistenţă la lumină, la alcalii şi la căldură. Au însă dezavantajul că sunt formaţi din granule mari şi au proprietăţi de imprimare nesatisfăcătoare. Din această cauză, aceşti pigmenţi sunt folosiţi în prezent mai mult în industria lacurilor şi vopselelor. Pigmenţii anorganici sintetici sunt obţinuţi prin diferite procedee chimice de fabricare. În funcţie de metoda de preparare, aceşti pigmenţi pot fi obţinuţi cu proprietăţi adecvate nevoilor practice, adică de culoarea şi granulaţia dorită. Din punct de vedere chimic, aceşti pigmenţi sunt compuşi chimic: oxizi, sulfuri, carbonaţi, sulfaţi etc. Din grupa pigmenţilor anorganici, cei mai importanţi sunt Albul de zinc, din punct de vedere chimic, este un oxid de zinc ZnO obţinut prin arderea zincului sau a minereurilor de zinc în cuptoare. Este o pulbere de culoare albă, are putere bună de acoperire, este rezistent la

lumină şi intemperii, are putere bună de uscare, nu este rezistent la acţiunea acizilor şi alcaliilor. Albul de zinc amestecat cu cernelurile colorate le micşorează intensitatea şi într-o măsură oarecare nuanţa  în acelaşi timp le micşorează rezistenţa la lumină (se reduce concentraţia de pigmenţi din cerneală), deşi el însuşi este rezistent la lumină. Se întrebuinţează la prepararea cernelurilor acoperitoare. Albul de titan TiO2 este un pigment de culoare albă are cea mai bună putere de acoperire şi colorare dintre toţi pigmenţii albi, este rezistent la lumină şi la temperaturi înalte, nu este rezistent la intemperii (această rezistenţă este mărită dacă se amestecă cu alb de zinc şi sulfat de bariu), este practic insolubil în alcalii şi acizi, cu excepţia acidului fluorhidric. Litoponul este o pulbere de culoare albă, are o bună putere de acoperire, este caracterizat însă printr-o rezistenţă slabă la lumină şi intemperii Litoponul se fabrică din leşii de sulfură de bariu şi sulfat de zinc, fiecare preparată separat (se fabrică în ţară). Litoponul se foloseşte la fabricarea cernelurilor acoperitoare. Galbenul de crom este o pulbere colorată cu nuanţe variind de la galben ca lămîia pînă la galben-închis, în funcţie de condiţiile în care se fabrică. Are mare putere de acoperire, este rezistent la lumină, conferă cernelurilor proprietatea de a se usca repede, este rezistent la intemperii, nu este rezistent la alcalii. Cernelurile pe bază de galben de crom nu au proprietăţi de imprimare bună, avînd greutate specifică mare şi fiind opace. Din punct de vedere chimic, galbenul de crom este un amestec de cromat de plumb PbCrO 4, cromat bazic de plumb PbCrO4 Pb(OH)2 şi sulfat de plumb. Se prepară prin precipitare din soluţia de săruri de Pb şi Cr în mediu acid sau alcalin. Din cauza cantităţii mari de plumb pe care o conţine, galbenul de crom este o substanţă toxică. Avînd o bună rezistenţă la lumină, galbenul de crom este întrebuinţat la prepararea tuturor tipurilor de cerneluri galbene, inclusiv cernelurile pentru policromii. Albastrul se fier este un pigment de culoare albastră rezistent la lumină are o granulaţie fină, posedă bune proprietăţi de imprimare şi sicative, nu este rezistent la căldură. Cerneala preparată pe bază de albastru de fier are o intensitate decolorare considerabilă depusă în strat subţire este transparentă, iar în strat gros, opacă. Este întrebuinţat la fabricarea cernelurilor albastre (pentru tipărirea imprimatelor care nu vin în contact cu alcaliile). Verdele de crom este un amestec de galben de crom şi albastru de fier în diferite proporţii. Este rezistent la lumină, sub acţiunea alcaliilor îşi modifică complet culoarea (trece în galben,deoarece are loc descompunerea albastrului de fier), este instabil la căldură, are bune proprietăţi acoperitoare, de uscare şi de imprimare. Se foloseşte la fabricarea tuturor cernelurilor verzi. Negrul de fum este o pulbere fomată din particule de cărbune cu granulaţie fină. În afară de carbon, negrul de fum mai conţine şi diferite alte substanţe, care provin din materia primă sau care s-au format în timpul procesului de fabricare. În particula de negru de fum, atomii de carbon au o orientare apropiată de cea a atomilor din reţeaua grafit. Negru de fum este un pigment negru cu mare putere de acoperire, rezistent la lumină; nu suferă nici o transformare sub influenţa acizilor şi a alcaliilor, este rezistent la apă, la alcool, la lacuri; prezintă însă două inconveniente: are proprietăţi antisicative (încetineşte uscarea cernelurilor) şi o nuanţă brună (maronie) în strat subţire pe hîrtie. Aceste neajunsuri se înlătură însă uşor prin adăugarea în cerneală a sicativilor şi a coloranţilor secundari, de nuanţare. Negrul de fum se obţine prin arderea produselor organice gazoase şi lichide, în special a hidrocarburilor, întrun curent redus de oxigen, pentru a nu arde complet. În funcţia de materia primă folosită şi de procedeul de fabricare, se disting diferite tipuri: negru de fum de flacără, care se obţine din materia primă solidă sau foarte vîscoasă; negru de fum de gaze, din materia primă sub formă gazoasă. Calitatea superioară şi cea mai corespunzătoare fabricării cernelurilor poligrafice se obţine din gazele naturale. În trecut negrul de fum se fabrica prin arderea incompletă a lemnului de răşinoase, a resturilor de la distilarea gudroanelor sau a uleiurilor antracenice, prin trecerea fumului prin camere speciale şi prin arderea gazului de iluminat. Datorită granulaţiei fine şi gradului de negru intens, negrul de fum din gaze are proprietăţi corespunzătoare pentru cernelurile de tipar. Pigmenţii metalici sunt pulberi constituite din paiete metalice mici, cu strălucire proprie, şi se folosesc la «aurirea», «argintarea» sau «bronzarea» obiectelor. Aceste pulberi se obţin din deşeurile de foi metalice, care sunt măcinate şi sortate cu ajutorul sitelor. Pulberile sunt transformate în pastă cu o soluţie de gumă sau cu grăsimi şi sunt supuse la o măcinare mai înaintată. Apoi pulberea este spălată şi uscată. Pigmenţii metalici au mare putere de acoperire, luciu metalic, sunt rezistenţi la lumină şi intemperii şi se pot aplica fie sub formă de cerneală, fie prin pulverizarea pudrei metalice. În ultimul caz, pe suprafaţa pe care se aplică se realizează în prealabil un tipar cu o cerneală specială, de care se prinde pudra metalică. Pigmenţii metalici, nefiind rezistenţi la acizi şi alcalii, nu sunt folosiţi decît în amestec cu lianţii neutri; aceşti pigmenţi au putere de uscare redusă, deoarece pulberea formează un strat deasupra liantului, care împiedică uscarea. Cei mai cunoscuţi pigmenţi metalici sunt: «aurul» (aliajul de cupru - staniu, cupru - zinc, denumit «aur» din cauza culorii aurii) şi «argintul» (pulbere de aluminiu denumită «argint» din cauza strălucirii sale argintii).

Pigmenţii organici naturali pot fi de natură animală sau vegetală. Cei mai importanţi pigmenţi de origine animală au la bază: carminul (care se obţine dintr-o substanţă numită coşenila, secretată de o insectă care trăieşte în Mexic), sepia (colorant cafeniu secretat de animalul marin sepia) şi purpura (se extrage dintr-o anumită specie de melci). Pigmenţii de origine vegetală au la bază: garanţa, indigoul, şofranul etc. Pigmenţii organici naturali sunt folosiţi din ce în ce mai puţin în industria cernelurilor poligrafice, fiind înlocuiţi cu pigmenţi organici sintetici, care au calităţi mult superioare şi se produc într-o gamă mult mai variată de culori de nuanţe. Pigmenţii organici sintetici sunt substanţe colorante sub formă de precipitate colorate insolubile în apă, uleiuri şi solvenţi organici, obţinuţi direct prin sinteză organică. Folosirea pe scară largă a pigmenţilor organici sintetici la fabricarea cernelurilor poligrafice este strîns legată de posibilităţile chimiei organice de a da o serie de coloranţi într-o gamă variată de culori, coloranţi care pot fi transformaţi cu uşurinţă în pigmenţi. Deosebirea între colorant şi pigment este următoarea: colorantul este tot o pulbere colorată, ca şi pigmentul, este însă solubil în apă, ulei şi solvenţi organici, spre deosebire de pigment, care nu este solubil. Cei mai importanţi pigmenţi sintetici folosiţi în industria cernelurilor poligrafice se pot clasifica în următoarele grupe: Pigmenţi galbeni: Galben hansa G, Galben Hansa 10 G, pigmenţi foarte rezistenţi la lumină, rezistenţi la ulei, la lac pe bază de alcool, la apă; au mare putere de acoperire; Galben permanent G G, cu aceleaşi caracteristici ca pigmenţii galbeni Hansa; spre deosebire de aceştia însă, este un pigment transparent şi se foloseşte la fabricarea cernelurilor pentru policromie; Galben - benzidină, asemănător cu pigmentul Galben permanent, avînd însă o nuanţă mai portocalie. Pigmenţii oranj: Permanent oranj F este un pigment rezistent la lumină, la ulei, la lăcuit; este semiacoperitor. Pigmenţii roşii: Roşu permanent R, Roşu permanent G G sunt rezistenţi la lumină, ulei, apă, lăcuit, au putere de acoperire; Litol B K, Litol R B K X sunt rezistenţi la lumină, ulei, lăcuit, au putere de acoperire şi o nuanţă albăstruie. Pigmenţi albaştri: pigmenţii ftalici (Albastru helio G, Albastru helio B, Albastru helio LBG) sunt rezistenţi la lumină, ulei, alcalii, apă, sunt transparenţi şi se utilizează pentru cernelurile de policromie; pigmenţii albaştri reflex (Albastru reflex GG, Albastru reflex RB, Albastru reflex AG) au aceleaşi proprietăţi ca şi pigmenţii ftalici, însă cernelurile pe bază de aceşti pigmenţi nu dau rezultate bune la lăcuit cu lacuri pe bază de alcool. Pigmenţii de lac: pigmenţii fanal (galben-roşu-violet-albastru-verde) sunt rezistenţi la lumină, apă, uleiuri, mai puţin la lăcuit; sunt transparenţi. O caracteristică importantă pentru aceşti pigmenţi este luminozitatea lor. Aceşti pigmenţi au o largă întrebuinţare la fabricarea cernelurilor de policromie.

1.22. Lianţii. Definire, clasificare, compoziţie şi domeniul de utilizare. Lianţii sunt lichide vîscoase şi lipicioase, care fixează pigmentul pe suprafaţa hărtiei şi împreună cu pigmenţii dau cernelurilor proprietăţi de tipărire. Lianţii dau cernelurilor posibilitatea de a fi aplicate pe forma de tipar, de a trece de pe forma de hârtie şi de a se fixa suficient de solid pe suprafaţa hârtiei. Lianţii folosiţi în industria cernelurilor pot fi clasificaţi în trei categorii: Lianţi pe bază de Lac (solvent volatil + răşini)

Ulei

Sintetic

Vegetal

Natural

Sintetic

Sicativ

Nesicativ

Liantul unei cerneli se alege în funcţie de procedeul de tipărire, de viteza maşinii, de hîrtia pe care se tipăreşte, de condiţiile de lucru etc. lianţii folosiţi la fabricarea cernelurilor trebuie să îndeplinească o serie de condiţii: să aibă o anumită viscozitate, deoarece, în caz contrar, se îmbibă atît de repede şi de intens în hîrtie, încît pigmentul rămîne la suprafaţa tipăriturii; să nu provoace modificarea culorii cernelii, adică să nu conţină substanţe care pot reacţiona cu pigmenţii; să aibă posibilitatea de a se fixa pe imprimat fără ca acesta să se copieze; să nu conţină substanţe care să intre în reacţie cu formele de tipar şi să le distrugă; să nu aibă o culoare închisă (în cazul cernelurilor albe şi colorate). Uleiurile vegetale se obţin din seminţe prin presare (la rece şi la cald) şi prin extracţie cu solvenţi. Din punct de vedere chimic, sunt gliceride (esteri ai acizilor graşi cu glicerina), deci fac parte din grupa mare a grăsimilor.

Grăsimile se clasifică după mai multe criterii: în funcţie de natura lor: grăsimi

în funcţie de starea lor la temperatura normală: grăsimi

a. animale b. vegetale a.

solide b.

lichide

(uleiuri) în funcţie de compoziţie: mono-, di- sau trigliceride în funcţie de sicativitate: uleiuri

a. sicative b. semisicative c. nesicative

Uleiurile sicative formează prin uscare o peliculă elastică care nu se înmoaie, insolubilă în solvenţi organici, rezistentă la diferiţi agenţi. În cazul uleiurilor semisicative, pelicula se formează mai greu, nu are rezistenţă şi se înmoaie. Uleiurile nesicative nu formează nici un fel de peliculă. Uleiul de in tehnic (STAS 18-51), cel mai important reprezentant al uleiurilor vegetale, are în compoziţia sa gliceride ale acizilor linolic, linolenic, oleic, stearic. Uleiul de in se extrage din seminţele plantei cu acelaşi nume prin presare sau prin extracţie cu diferiţi solvenţi. Pentru a se obţine un ulei de calitate superioară (perfect limpede), uleiul obţinut trebuie filtrat şi apoi supus unui proces de rafinare. Rafinarea uleiului de in constă în îndepărtarea substanţelor mucilaginoase, a acizilor graşi liberi, a materiilor colorante şi a substanţelor volatile, care dau miros şi gust neplăcut. În poligrafie, la fabricarea cernelurilor se folosesc uleiul de in fiert (firnis) şi uleiul de in polimerizat. Uleiul de in fiert se obţine prin încorporarea în ulei a unor substanţe sicative la temperaturi înalte, substanţe care îi măresc sicativitatea. Uleiul de in polimerizat se obţine prin încălzirea («fierberea») uleiului de in la temperatura de 290-295 oC, în autoclave speciale, ermetic închise. În aceste condiţii, uleiul suferă o polimerizare şi îşi schimbă proprietăţile. O proprietate caracteristică a uleiului de in este sicativitatea sa. În funcţie de viscozitatea sa, uleiul de in fiert, este de mai multe calităţi: foarte slab, , mijlociu şi tare. Existenţa a patru feluri de ulei de in fiert permite obţinerea de sorturi de cerneală cît mai diferite. În industria cernelurilor poligrafice se mai folosesc în cantitate redusă uleiul de tung (ulei de lemn chinezesc), uleiul de cînepă şi ulei de tutun. Uleiurile minerale se obţin prin distialrea în vid a reziduului obţinut de la distilarea primară a ţiţeiului (prin distilarea primară a ţiţeiului au fost extrase produsele uşoare şi semiuşoare, ca: benzina, petrolul lampant şi motorina). Uleiurile minerale, din punct de vedere chimic, sunt un amestec de hidrocarburi saturate. După distilare, uleiurile minerale sunt supuse unui proces de rafinare. Aceste uleiuri, nefiind sicative, sunt folosite la fabricarea cernelurilor care se fixează pe hârtie prin absorbţie. Solvenţii volatili. În cazul cernelurilor pentru tiparul adînc nu se pot folosi lianţii amintiţi, deoarece aceste cerneluri trebuie să aibă o viscozitate mică şi să se usuce repede. Lianţii folosiţi în acest caz sunt soluţii de diferite răşini sau de bitum n solvenţii volatili. Dintre solvenţi, cei mai utilizaţi sunt: acetona, alcoolul etilic, toluenul, xilenul, diferitele benzine, esterii etc. Acetona (CH3 - CO - CH3) este un lichid incolor, cu punct de firbere 56,5 oC, cu miros caracteristic; este foarte volatilă, foarte inflamabilă, miscibilă cu apa în orice proporţie, cu alcoolul şi majoritatea compuşilor organici. Pe scrara industrială, acetona se obţine prin mai multe procedee: distilarea uscată a lemnului, distilarea uscată a acetatului de calciu, şi anume a produsului brut obţinut prin neutralizarea acidului acetic de la distilarea lemnului; din acetilenă, din aldehidă acetică, din alcool etilic sau acetat de etil prin trecerea vaporilor acestora împreună cu vapori de apă peste un catalizator; prin fermentarea zaharurilor provenite din cereale sau a melasei etc. Alcoolul etilic CH3 - CH2 - OH - etalonul - se fabrică în cantităţi mari, prin fermentaţia zaharurilor cu ajutorul ciupercilor microscopice din drojdia de bere şi de pe fructele dulci. Ca materii prime se folosesc, pe de o parte, fructele dulci şi melasa, un deşeu de la fabricarea zahărului de sfeclă care conţine zaharuri în stare liberă; pe de altă parte, cereale sau cartofi, bogate în amidon. Etalonul poate fi obţinut şi prin metode chimice; una din ele porneşte de la etenă, iar alta constă în hidrogenarea catalitică a acetaldehidei, care, la rîndul ei, se fabrică din acetilenă. Alcoolul etilic este un lichid incolor, cu miros caracteristic, cu punct de fierbere la 78,32 oC. conţinutul în alcool al produsului comercial este de minim 96%.

Toluelul C6H5 - CH3 este o hidrocarbură aromatică. Pe scară industrială toluenul se obţine prin mai multe procedee: prin izolarea din subprodusele cocseriilor şi ale uzinelor de gaz, prin separarea din petrol (procedeul Edeleanu prin extragere cu bioxid de sulf lichid), prin piroliza hidrocarburilor saturate. Este un lichid incolor, cu miros caracteristic aromatic şi punct de fierbere 110,56 0C. Toluenul este un foarte bun solvent. Răşini şi bitumuri. Dintre răşinile şi bitumurile folosite la fabricarea cernelurilor de tipar se amintesc: colofoniu, copalul, asfaltul, bitumul de petrol etc. Dintre lianţii mai importanţi produşi de fabrica «Aurora» se amintesc: Firnis in mijlociu - 20.105 pe bază de ulei de in curat; serveşte la modificarea consistenţei cernelurilor şi îmbunătăţirea proprietăţilor de tipărire. Firnis in gros - 20.110, fabricat pe bază de ulei de in curat. Este indicat pentru mărirea aderenţei cernelurilor. Îmbunătăţeşte proprietăţile de imprimare şi luciul cernelurilor. Firnis subţire tipo - 20.120. Diluant pentru cernelurile tipo, în scopul obţinerii unei consistenţe potrivite pentru hîrtiile slab încleiate - prevenind smulgerea. Firnis mijlociu tipo - 20.130. Diluant pentru cernelurile tipo în scopul adaptării consistenţei cernelurilor de hîrtia pe care se imprimă. Ulei de tipar ofset - 20.140, indicat pentru accelerarea absorbţiei cernelurilor de către hîrtie şi micşorarea aderenţei cernelurilor ofset în imprimarea pe hîrtii slab încleiate. Ulei de tipar sicativat ofset - 20.150, indicat pentru îmbunătăţirea absorbţiei cernelurilor de către hîrtie, micşorarea aderenţei şi îmbunătăţirea uscării. Firnis mijlociu ofset - 20.160, indicat pentru diluarea cernelurilor ofset, spre a le adapta la condiţiile normale de imprimare. Firnis gros ofset - 20.170, pentru îmbunătăţirea aderenţei cernelurilor şi pentru prevenirea fenomenului de ton. Firnis extra gros ofset - 20.180, firnis cu viscozitate foarte mare. Se foloseşte în cazurile cînd printr-o diluare excesivă s-a micşorat prea mult aderenţa cernelii. Firnis degresat ofset - 20.190, indicat pentru diluarea cernelurilor care au tendinţa de tonare.

1.23. Răşinile ca component al cernelurilor poligrafice. Compoziţie. Clasificare. Implicaţii asupra cernelurilor poligrafice. Răşina trebuie să asigure stabilitatea cernelei, luciul, elasticitatea peliculei colorante. În calitatea peliculogenului se utilizează derivaţiile colofoniului, răşinile fenolformaldehidă, răşini de alchidă. Derivaţiile colofoniului se utilizează pe larg în calitatea peliculo-genului. În aspect pur colofoniul practic nu-şi găseşte întrebuinţarea, deoarece constă din acizi de răşini care pot să interacţioneze cu pigmenţii, are temperatură scăzută de umectare, la încălzire nu prea înaltă divine lipicios. În scopul înlăturării acestei dezavantaje se întrebuinţează colofoniul modificat. În afară de aceasta pentru lianţi se utilizează răşinile ce reprezintă produsele prelucrării răşinilor de fenolformaldehidă. Toate produsele modificate ale colofoniului sunt răşini solide, de culoarea galbenă, de-aceea se utilizează pentru lianţii cernelurilor colorate şi negre; se dizolvă bine în uleiuri vegetale, formează peliculă rezistentă elastică, însă posedă capacitatea de stabilizare scăzută a pigmentului în cerneală. Deaceea, deseori în componenţa liantului, în afara răşinii se mai introduc şi stabilizatori, şi anume: răşini alchide cu viscozitate înaltă. Ciclocauciuc- este produsul cauciucului izopren, este o răşină transparentă, solidă, de la culoarea galbenă pînă la cafenie, cu temperatura de topire mai mare de 150oC; se dizolvă în uleiuri vegetale şi unele uleiuri minerale. Ciclocauciucul se foloseşte mai des în componenţa lianţilor pentru cernelurile pentru la tipar adînc. Bitum – este o răşină naturală, solidă, de culoare închisă (cafeniu pînă la negru) şi este obţinută la prelucrarea petrolului. Bitum de lac se utilizează în componenţa lianţilor cernelurilor negre utilizate pentru imprimarea ziarelor, revistelor, cărţilor, însă se observă o scădere acestei răşini în componenţa cernelurilor. În componenţa lianţilor, în calitate de peliculogen se mai utilizează şi alte răşini de ex.: răşină de clorură de polivinil, răşina de epoxid. Răşini şi bitumuri. Dintre răşinile şi bitumurile folosite la fabricarea cernelurilor de tipar se amintesc: colofoniu, copalul, asfaltul, bitumul de petrol etc.

Dintre lianţii mai importanţi produşi de fabrica «Aurora» se amintesc: Firnis in mijlociu - 20.105 pe bază de ulei de in curat; serveşte la modificarea consistenţei cernelurilor şi îmbunătăţirea proprietăţilor de tipărire. Firnis in gros - 20.110, fabricat pe bază de ulei de in curat. Este indicat pentru mărirea aderenţei cernelurilor. Îmbunătăţeşte proprietăţile de imprimare şi luciul cernelurilor. Firnis subţire tipo - 20.120. Diluant pentru cernelurile tipo, în scopul obţinerii unei consistenţe potrivite pentru hîrtiile slab încleiate - prevenind smulgerea. Firnis mijlociu tipo - 20.130. Diluant pentru cernelurile tipo în scopul adaptării consistenţei cernelurilor de hîrtia pe care se imprimă. Ulei de tipar ofset - 20.140, indicat pentru accelerarea absorbţiei cernelurilor de către hîrtie şi micşorarea aderenţei cernelurilor ofset în imprimarea pe hîrtii slab încleiate. Ulei de tipar sicativat ofset - 20.150, indicat pentru îmbunătăţirea absorbţiei cernelurilor de către hîrtie, micşorarea aderenţei şi îmbunătăţirea uscării. Firnis mijlociu ofset - 20.160, indicat pentru diluarea cernelurilor ofset, spre a le adapta la condiţiile normale de imprimare. Firnis gros ofset - 20.170, pentru îmbunătăţirea aderenţei cernelurilor şi pentru prevenirea fenomenului de ton. Firnis extra gros ofset - 20.180, firnis cu viscozitate foarte mare. Se foloseşte în cazurile cînd printr-o diluare excesivă s-a micşorat prea mult aderenţa cernelii. Firnis degresat ofset - 20.190, indicat pentru diluarea cernelurilor care au tendinţa de tonare.

1.24. Proprietăţile optice ale cernelurilor pentru imprimare. Caracteristicile cernelurilor pentru imprimare determină calitatea produsului poligrafic şi regimul procesului de imprimare şi de-aceea cernelurilor poligrafice sunt impuse următoarele cerinţe. 1 Ele trebuie să posede anumite caracteristici optice şi să asigure obţinerea imaginilor similare originalului. 2 Pentru obţinerea colilor imprimate calitativ în cadrul unui tiraj , cernelurile trebuie să fie uniforme, nu trebuie să se stratifice şi să nu conţină particule mari ale pigmentului. 3 Trebuie să fixeze relativ repede şi rezistent pe suprafaţa suportului imprimat 4 Adeziunea şi proprietăţile reologice trebuie să asigure petrecerea proceselor tehnologice de imprimare. La caracteristicile optice se referă indicii cromatici, transparenţa, intensitatea, luciul, rezistenţa la lumină, rezistenţa culorii cernelurilor la acţiunea dizolvanţilor şi substanţelor reactive.Aceste caracteristici depind în mare măsură de caracteristicile pigmentului, însă combinarea proprietăţilor pigmentului şi liantului de-asemenea influenţează la caracteristicile optice. Unele teorii cromatice ale compuşilor cromatici O caracteristică optică importantă a substanţelor colorante este culoarea lor, adică capacitatea de a reflecta energia electromagnetică într-o regiune anumită, iar o parte să absoarbă selectiv şi să cedeze în mediul ambiant. Aceasta depinde în primul rînd de structura chimică a moleculelor substanţelor colorante.În condiţii normale, la acţiunea luminii asupra corpurilor ne transparente, toate razele spectrului vizibil pot să se reflecte aproape complet. În acest caz corpurile se percep ca albe. Dacă razele se absorb complet, se percepe culoarea nuanţa ca neagră şi numai la absorbirea selectivă, într-o măsura mai mare s-au mai mică, apare culoarea.Schimbarea culorii spre undele cu lungime mai mare se numeşte adîncirea culorii sau efectul batocrom. În caz contrar are loc creşterea culorii sau efectul hipocrom.

Caracteristici cromatice ale cernelurilor Culoarea este rezultatul senzaţiei vizuale ce depinde de condiţiile de iluminare, distanţei pînă la obiectul iluminat şi alţi factori. Luminozitatea-reprezintă sursa răspîndită de unitatea suprafeţei într-o direcţie şi depinde de coeficientului de reflectare.

ρ=

Lreflectat Lcăzătoare

De obicei sursele luminii se reflectă de pe suprafaţă în diferite direcţii fiind ne uniforme după intensitatea, şi numai suprafeţele ideal mate reflectă lumina în mod dispers şi uniform în toate direcţiile. La reflectarea luminii acromatice cu ρ (coeficientul de reflectare) apropiat de 100 va corespunde cu gradul de albeaţă înalt. Coeficientul mic 5-6% corespunde practic suprafeţei negre. Toate culorile cromatice se caracterizează prin trei indici: Tonalitatea cromatică Intensitatea Luminozitatea **. 400-700 Na percepe ochiul uman Culoarea şi tonalitatea cromatică Lungimea de undă a culorii monocromatice determină una din caracteristicile culorii, tonalitatea cromatică λ. O altă caracteristică a culorii este saturaţia culorii. Două culori pot fi considerate identice numai în cazul corespunderii următorilor indici: tonalitatea, puritatea, saturaţia.Pentru măsurarea culorii poate fi utilizat colorimetrul, spectro - fotometru, densitometru. Luciul cernelurilor depinde de caracterul suprafeţei peliculei colorante. Dacă suprafaţa este netedă, o mare parte a luminii se va reflecta identic oglinzii şi coala imprimată va fi lucioasă şi contrastă. Acest efect se explică prin formarea petelor de lumină ne vopsite sub un unghi anumit. O altă parte a razelor se reflectă în mod difuz, iar o mare parte a razelor trece prin stratul de cerneală, îşi schimbă componenţa sa spectrală şi iese din straturile colorate difuzîndu-se în toate direcţiile. De-aceea la examinarea colii imprimate percepem de obicei razele colorante fără amestecul culorii albe. În dependenţă de tipul şi destinaţia producţiei imprimate, colile pot fi mate şi lucioase. Luciul colii tipărite este identic cu luciul hîrtiei. El se manifestă prin luminozitatea ne uniformă a mostrei examinate şi este rezultatul reflecţiei luminii sub unghi reflectat egal cu unghiul luminii căzătoare. Luciul se formează în rezultatul reflecţiei de oglindă a luminii de pe suprafaţa netedă. Pentru obţinerea colii imprimate cu luciu înalt se utilizează culori speciale lucioase.Pentru obţinerea peliculei de cerneală lucioasă se utilizează cerneluri cu conţinut de răşini, pigment microdispers şi hîrtia netedă. Pentru obţinerea colilor lucioase ele se supun lăcuirii, presării cu peliculă.

trecerea luminii prin cerneala transparentă Transparenţa şi capacitatea de acoperire /opacitatea cernelurilor pentru imprimare

La imprimarea pe suport colorat sau materiale de copertare, cernelurile trebuie să posede capacitatea de acoperire suficientă şi să creeze imaginea exactă şi invers. La imprimarea policromă cînd diferite nuanţe se creează pe calea suprapunerii cernelurilor, acestea trebuie să fie transparente. Transparenţa şi opacitatea deprind de caracteristicile cernelei ca sistem dispers. Prezenţa în cerneală a cantităţii mari a particulei pigmentului contribuie la refracţia luminii în interiorul stratului şi iese din acesta neajungînd pînă la suport. În acest caz cerneala este ne transparentă. Practic, transparenţa cernelurilor depinde de caracteristicile pigmenţilor, deoarece diferiţi lianţi au coeficienţi de refracţie practic identici. Transparenţa se caracterizează după sistemul de 10pt. reeşind din măsurările cu ajutorul densitometrului. Intensitatea este capacitatea cernelei de a conferi imaginii caracteristicile optice necesare la consumul ei minim. Metoda standard pentru determinarea intensităţii constă în compararea cernelei experimentate cu cea etalon de acelaşi tip. Intensitatea cernelei depinde în primul rînd de caracteristicile pigmentului şi concentrarea lui în cerneală. Intensitatea se caracterizează prin mărimea invers proporţională grosimii stratului de cerneală:

I=

1 ⋅100 % d opt

I - intensitatea cernelei - un micrometru- grosimea stratului de cerneală luată ca normă pentru cernelurile offset dop— grosimea optimală a stratului de cerneală în prezenţa căruia se obţine coala imprimată ce corespunde cu cea etalon. Intensitatea se măsoară cu ajutorul colorimetrului. Intensitatea influenţează calitatea producţiei şi consumul cernelei. În cazul intensităţii înalte va fi nevoie de o cantitate mai mică a cernelei pentru obţinerea colii de culoare necesară. Rezistenţa la lumină caracterizează capacitatea cernelei de a-şi păstra culoarea şi de a nu se decolora cu timpul la acţiunea luminii. Rezistenţa la lumină depinde de cea a pigmentului, determinată prin structura lui chimică. Cernelurile pentru producţia cartografică se prepară de obicei din pigmenţi rezistenţi la lumină, însă uneori, în scopul economisirii, se admite utilizarea pigmenţilor mai puţini rezistenţi şi mai ieftini. Rezistenţa cernelurilor la acţiunea dizolvanţilor şi substanţelor reactive. La acţiunea cernelurilor cu apa, spirt, benzen şi alţi dizolvanţi, uleiurilor, acizilor şi bazelor, poate avea loc dizolvarea de aceştia a liantului sau pigmentului, ori schimbarea chimică a pigmentului, în rezultat se va schimba culoarea imaginii şi în rezultat poate diminua aspectul exterior al imaginii. Solubilitatea şi schimbările chimice ale pigmenţilor depind în primul rînd de natura chimică a acestuia, de aceea, pentru rezistenţa cernelurilor la unii sau alţi reactivi se aleg pigmenţi corespunzători; însă asupra rezistenţei cernelurilor poate influenţa liantul: prezenţa în el a răşinilor sau altor pigmenţi solubili într-un oarecare dizolvant. Funcţie de densitatea producţiei imprimate, cernelurile trebuie să posede diferite rezistenţe la acţiunea dizolvanţilor sau reactivilor (afişe, placate, cărţi, etichete); la acţiunea unor reactivi (ambalajele mărfurilor chimice - să posede acţiunea sporită la acţiunea bazelor şi acizilor). Rezistenţa liantului şi cernelei la acţiunea dizolvanţilor este foarte importantă la lăcuirea producţiei imprimate, deoarece dizolvantul ce se conţine în lac poate afecta pelicula de cerneală.

1.25. Proprietăţile reologice ale cernelurilor pentru imprimare. Liantul lichid conferă cernelei fluiditatea. Fixarea particulei pigmentului contribuie la formarea structurii solide, de aici rezultă specificul proprietăţilor mecanice (reologice) ce constau în combinarea fluidităţii şi formarea structurii solide. Proprietăţile reologice includ:

Viscozitatea Fluiditatea Tixotropia [capacitatea la formarea structurii] Adeziunea Fluiditatea cantitativă se caracterizează prin viscozitatea. Prezenţa pigmentului solid contribuie la agregarea – fixarea particulelor pigmentului între ele cu formarea carcasului. Odată cu agregarea viscozitatea creşte, însă rezistenţa structurii carcasului nu este înaltă, de aceea poate fi distrusă la amestecarea mecanică a cernelei, însă cu timpul cerneala din nou are loc formarea structurii. Formarea structurii în cerneală după distrugerea mecanică se numeşte dixotropia. Caracteristicile reologice influenţează la comportarea cernelurilor în procesul de imprimare, în primul rînd proprietăţile reologice influenţează asupra sistemului de vopsire a maşinii de tipar; influenţează la aplicarea cernelei pe formă şi de pe formă pe suportul imprimat. În cazul cernelei structurale ele se aplică uniform pe forma de tipar, în rezultatul colile imprimate devin mai puţin contraste. În cazul aplicării cernelurilor structurale ele pot forma aţe lungi, şi-n cazul vitezei sporite cernelurile pot să se prăfuiască. În cazul evitării prăfuirii cernelei e de dorit utilizarea cernelei structurale. Caracteristicile reologice ale cernelurilor se cercetează cu ajutorul viscozimetrilor şi altor metode, de ex.: pentru o caracteristică convenţională se utilizează metoda de determinare a cernelurilor situate între două suprafeţe de sticlă sub presiune. Caracteristicile reologice se determină după diametrul petei extinse.

■ Determinarea caracteristicilor reologice sub acţiunea propriei mase. Cerneala cu ajutorul pistonului se pompează de jos pe înălţimea de 1cm pe plastina orizontală şi se măreşte extinderea sub acţiunea propriei mase. 1. Piston 2. Starea iniţială a cernelei 3. Starea cernelei după extindere Diferenţa dintre stări poate constitui de la 0-30mm (Δ) Viscozitatea cernelei puţin viscoase, de ex.: cerneala pentru imprimarea ziarelor sau tipar adînc, se caracterizează pin timpul de scurgere în secunde de un anumit volum al cernelei cu ajutorul viscozimetrului.

Adeziunea cernelurilor pentru imprimare. Adeziunea influenţează esenţial la comportarea cernelurilor. în procesul de imprimare şi la calitatea producţiei imprimate. Este necesar de a deosebi 2 fenomene ce au loc în timpul repartizării cernelei în aparatul cu cerneală, la aplicarea acestei pe formă şi la transferarea ei pe suportul imprimat. Primul fenomen este adeziunea cernelei cu suprafaţa de interacţiune şi al doilea fenomen este opunerea rezistenţei stratului de cerneală de divizare între două suprafeţe.

Adeziunea reprezintă interacţiunea şi fixarea între ele a două materiale sau corpuri diferite (cerneala şi cilindre; cerneala cu forma de tipar, cerneala cu hîrtia), în rezultatul interacţiunii moleculare. Adeziunea depinde de structura chimică a cernelei şi suprafeţei cu care interacţionează cerneala. Adeziunea mai depinde şi de fluiditatea cernelei. Pentru asigurarea adeziunii este necesară apropierea maximă a corpurilor ce acţionează între ele. Însă cerneala trebuie concomitent să se divizeze pentru a se lipi la cealaltă suprafaţă, însă rezistenţa adeziunii trebuie să fie tot timpul mai mare decît rezistenţa opunerii stratului de cerneală. Pentru măsurarea adeziunii se foloseşte aparat special.

5

3 4

cilindrul de întindere a cernelei cilindrul metalic de extindere a cernelei

6

cilindrul de lucru săgeata ce indică extinderea resorului scara

2 1

resorul Cilindrul de extindere se roteşte cu viteza constantă. Cilindrul de lucru este unit cu resort, indicator şi scară. Cu ajutorul cilindrului de întindere pe suprafaţa celui de extindere se aplică un anumit strat de cerneală experimentată. La experimentare cilindrul de extindere se roteşte, iar cilindrul de lucru se înclină spre stînga, şi cu cît e mai mare unghiul de înclinare cu atît este mai mare adeziunea cernelei experimentate. Resorul se extinde şi sarcina necesară pentru extinderea resortului se fixează cu săgeata 4 pe scara 5. Adeziunea cernelei se exprimă în lucru ce are loc în timpul divizării stratului de cerneală. Importanţa adeziunii la imprimare. Adeziunea cernelei se atinge prin componenţa acesteia. De ex.: pentru imprimarea pe suprafeţele neabsorbite alegem cernelurile cu adeziunea înaltă, însă la imprimare cu aceste cerneluri pe suprafeţe polimere nepolare (polietilena) are loc adeziunea numai la momentul imprimării, însă în procesul de fixare se stratifică. De aceea pentru imprimarea pe materiale sintetice se utilizează cerneluri compoziţia lianţilor cărora (răşini, polimeri, dizolvanţi) se aleg în corespundere cu natura moleculară a suportului de imprimat pentru asigurarea gradului înalt de adeziune a cernelei. Al doilea fenomen a adeziunii (opunerea separării stratului de cerneală) nu trebuie să fie prea mic, deoarece cerneala nu se va extinde. Cu adeziunea este legat unul din defectele imprimării – smulgerea cernelei, a particulelor de hîrtie ceea ce duce la rebutul producţiei imprimate şi impurifică parţial forma de tipar. Smulgerea depinde de viscozitatea cernelei şi se măreşte odată cu viteza imprimării, de aceea pentru măsurarea rezistenţei suprafeţei hîrtiei se determină viteza minimală la care se începe smulgerea. Cu caracteristica adeziunii este legată şi prăfuirea cernelei – formarea „ceţei” colorante din particulele mici a cernelei. Sporirea vitezei imprimării favorizează întinderea cernelei în aţe subţiri. Totodată extinderea cernelei este legată cu caracteristicile ei reologice. Capacitatea la extindere se măreşte odată cu sporirea viscozităţii.

1.26. Compoziţia cernelurilor pentru imprimarea ofset şi înaltă. Cerneluri negre pentru maşini rotative. Cerneala neagră pentru ziare trebuie să se prezinte ca o pastă omogenă, fără picături de apă şi impurităţi mecanice; să fie suficient de fluidă şi să nu se îngroaşe la păstrare; în procesul de tipărire să se întindă bine cu valurile de cerneală, fără foremele de prăfuire, să se aplice într-un strat uniform pe suprafaţa formei de tipar şi să treacă în cantitate suficientă pe hîrtie; să se fixeze rapid şi complet pe suprafaţa tipăriturii; nu trebuie să degaje vapori toxici şi cu miros neplăcut etc. Cerneala neagră pentru ziar conţine negru de fum, pigmenţi sau coloranţi de nuanţare şi răşini sau asfalt dizolvate în uleiuri minerale. Cerneala neagră pentru ilustraţii trebuie să satisfacă trei condiţii principale: tipar net, intensitate mare şi fixare bună. Aceste cerneluri au aspect de paste omogene, fluide, în care pigmentul este bine frecat cu liantul. Această cerneală se fixează în special prin formarea peliculei, datorită îmbibării selective a liantului, subţierii stratului de cerneală pe hîrtie şi absorbirii lui de către hîrtie; întărirea peliculei poate fi realizată prin polimerizare oxidativă. Intensitatea mare a cernelii se realizează prin introducerea unei cantităţi de coloranţi de nuanţare sub

formă de soluţii în acid oleic sau de pigmenţi de nuanţare. Uneori se foloseşte şi amestecul de pigmenţi cu soluţii de coloranţi de nuanţare. Cernelurile negre pentru ilustraţii vor avea deci în compoziţia lor negru de fum, pigmentul sau colorantul de nuanţare şi liantul, care va putea fi în ulei nesicativ sau în ulei artificial sicativ. Cernelurile negre pentru maşini plano-cilindrice trebuie să se prezinte ca paste omogene, suficient de aderente şi consistente, fără picături de apă şi impurităţi mecanice; să se rotească bine în jgheabul (călimara, fig. 36) aparatului de cerneală al maşinii de tipărit; în procesul de tipărire, să se repartizeze pe suprafaţa valurilor de cerneală şi a formei de tipar într-un strat uniform, să treacă bine pe hîrtie şi să se fixeze bine pe imprimat; culoarea cernelii pe tipar să fie suficient de intensă şi strălucitoare; să nu degaje vapori toxici şi cu miros neplăcut etc.

Fig. 36. Rotirea cernelii în călimară: 1- călimara în repaus ;2- începutul rotirii; 3- rotirea completă; 4- cerneala nu se roteşte în călimară. Toate aceste cerneluri au la bază negru de fum şi pigmenţi sau coloranţi de nuanţare dispersaţi în diferiţi lianţi: pentru cernelurile care se fixează prin absorbţie, liantul este un bitum sau o răşină în ulei mineral, pentru cernelurile care se usucă prin formare de peliculă, liantul este uleiul de in polimerizat; mai există cerneluri al căror liant este un amestec de ulei de in polimerizat şi o soluţie de răşini în ulei de in. Cerneluri colorate pentru maşini rotative trebuie să se îndeplinească aceleaşi condiţii ca şi cernelurile negre pentru maşini rotative. Cerneluirle colorate se fabrică din pigmenţi coloraţi, dispersaţi în liantul care este un amestec de ulei de in polimerizat şi răşini derivate ale colofoniului în ulei mineral. Se fabrică în diferite culori: galbene, roşii, albastre, verzi, violete etc. Cerneluri colorate pentru maşini plano-cilindrice sunt: albe, galbene, roşi, albastre, verzi etc. şi au aceleaşi proprietăţi ca cernelurile negre pentru maşini plane. Cernelurile colorate pentru maşini plane se fabrică din pigmenţi respectivi, dispersaţi în ulei de in polimerizat sau în amestec de ulei de in polimerizat şi soluţii de răşini în uleiuri. CERNELURI PENTRU TIPARUL PLAN (CERNELUIR OFSET ŞI LITO) Cernelurile pentru tiparul plan trebuie să îndeplinaescă o serie de condiţii de bază: în procesul de tipărire să nu murdărească porţiunile neutre ale formei de tipar, să nu se amestece cu apa, să nu se prindă în strat gros pe suprafaţa cauciucului ofset şi pe suprafaţa valurilor de cerneală; să nu aibă o acţiune corosivă asupra formei de tipar, asupra cauciucului fset şi asupra valurilor de cerneală din cauciuc, provocînd umflarea lor, înmuierea sau solvirea parţială; trebuie să fie bine frecate, şi să se fixeze bine şi complet pe suprafaţa imprimatului.Cernelurile pentru tiparul plan sunt mult mai vîscoase decît cernelurile pentru tiparul înalt. Cernelurile colorate ofset se fabrică de obicei cu nuanţe mai intense decît cernelurile pentru tiparul înalt similare, deoarece aici stratul de cernaelă nu este transmis de pe forma de tipar direct pe hîrtie, ci prin intermediul cauciucului ofset. Pentru a preveni posibilitatea murdăririi cu cerneală a porţiunulor neutre ale formei de tipar şi posibiliatea amestecării picăturilor foarte fine de cerneală cu lichidul de umectare, în compoziţia cernelii se introduc lianţi care să dea o consistenţă şi o aderenţă bună. Cernelurile litografice se folosesc la tipărirea pe maşini litografice şi au o viscozitate mare. Aceste cerneluri au la bază pigmenţi organici sau anorganici dispersaţi în ulei de in polimerizat. Se fabrică cerneluri litografice: negre, galbene, roşii, albastre, verzi, maro etc. Cernelurile ofset se fabrică din pigmanţi organici şi din lianţi pe bază de răşini dizolvate în ulei de in polimerizat. Aceste cerneluri pot fi: albe, negre, galbene, roşii, albastre, verzi etc.

1.27. Aderenţa cernelurilor pentru imprimare şi mecanismele de fixare a cernelurilor funcţie de suport şi metoda de imprimare. ADERENŢA Prin aderenţă se înţelege rezistenţa pe care cernelurile o opun forţei de dezlipire a stratului de cerneală. Rezistenţa opusă se datoreşte forţei de atracţie (adeziunea) dintre cerneala şi suprafaţa pe care se depune. Aderenţa nu trebuie confundată cu consistenţa, deoarece sunt două proprietăţi cu totul deosebite. O cerneală poate fi vîscoasă şi puţin aderentă sau puţin vîscoasă şi foarte aderentă.Pentru determinarea aderenţei cernelurilor se foloseşte aparatul din figura 33. Vlul elastic 1, pe a cărui suprafaţă este aplicat un strat subţire de cerneală se rostogoleşte pe un plan înclinat 2, format dintr-o suprafaţă metalică netedă. Se poate ca valul cu stratul de cerneală să se rostogolească pe planul înclinat pe care s-a întins un strat subţire de aceeaşi cerneală. Timpul

necesar pentru rostogolirea valului pe planul înclinat caracterizează adeziunea cernelii. Cu cît timpul de rostogolire este mai mare, cu atît cerneala este mai aderentă.

Fig. 33. Schema construcţiei aparatului pentru determinarea aderenţei cernelurilor. FIXAREA CERNELURILOR DUPĂ TIPĂRIRE Imprimatele proaspăt tipărite au stratul de cerneală insuficient fixat, astfel încît cerneala se poate lua chiar la o frecare nu prea puternică. Numai prin fixarea ulterioară a cernelurilor pe suprafaţa imprimatului, cerneala nu se mai desprinde şi imprimatele nu se mai murdăresc prin copiere. Procesul de fixare începe imediat după imprimare şi se continuă în timp. Fixarea cernelurilor (uscarea) se poate face prin două metode: absorbţia cernelii de către imprimat; formarea de peliculă. Fixarea prin absorbţie este asigurată atît de fluiditatea cernelii cît şi de proprietăţile absorbante ale hîrtiei ( de exemplu, cerneala şi hîrtia de ziar). Fixarea prin formele de peliculă se datoreşte polimerizării şi oxidării uleiului de in pe care îl conţin cernelurile sau evaporării solventului (de exemplu, cerneluri pentru tipar înalt, rotativ cu hîrtia în sul, tiparul adînc). Durata polimerizării este în funcţie de natura pigmentului care intră în compoziţia cernelii, de conţinutul în sicativ, de caracteristicile hîrtiei pe care se tipăreşte, de condiţiile de temperatură, umiditate, lumină şi ventilaţie în care se lucrează, de grosimea stratului de cerneală etc. La cernelurile de tipar adînc, pelicula se formează prin evaporarea solventului din liant, cerneala rămînînd fixată pe hîrtie prin intermediul răşinii sau bitumului care formează un strat.Oricare ar fi modul de fixare al cernelurilor pe hîrtie, în prima perioadă după tipărire se produce o absorbţie.Uscarea cernelurilor poate fi accelerată prin adaos de diluant, în cazul cernelurilor ce se fixează prin absorbţie, şi prin adaos de sicativi, în cazul cernelurilor ce se fixează prin formare de peliculă. Pentru determinarea duratei de uscare se procedează în felul următor: pe o placă de sticlă de 50x130 mm se întinde un strat uniform de cerneală (2g), cu ajutorul unui val de cauciuc. Placa cu cerneală se introduce apoi întro etuvă la 100oC. Cerneala se consideră uscată dacă, rotind pe suprafaţa ei o bilă de metal (diametru 10 mm), aceasta nu lasă urmare. Rostogolirea bilei se face după ce placa a stat o jumătate de oră să se răcească. Pentru cernelurile de tipar adînc, determinarea timpului de uscare se face la temperatura camerei. Placa de sticlă se cufundă în cerneala de analizat şi se cronometrează timpul de uscare (bila nu trebuie să lase urme prin rostogolire).

1.28. Cernelurile pentru tipurile speciale de imprimare. Clasificare. Compoziţie şi proprietăţi. Cerneluri pe bază de romalchid. În industria cernelurilor poligrafice, răşinile alchidice sunt din ce în ce mai întrebuinţate la prepararea cernelurilor tipo şi ofset, datorită calităţilor lor speciale. Romalchidul fiind o răşină macromoleculară, cu proprietăţi sicative superioare, aplicarea lui în domeniile cernelurilor poligrafice a dat rezultate foarte bune, permiţînd realizarea unor cerneluri cu întrebuinţări multiple. Noile cerneluri au găsit în prezent aplicaţii în procedeul tiparului înalt, plan, serigrafie pe sticlă şi tablă. Cernelurile pe bază de romalchid posedă un mecanism complex de uscare, atît pe cale chimică, oxidativă, cît şi pe cale fizică (penetrare şi filtrare). Aceasta le conferă avantajul de a putea fi folosite pe suporturi foarte variate, atît pe hîrtie absorbantă cu porii deschişi cît şi pe fonte. Cerneluri cu uscare rapidă. Ritmul din ce în ce mai accelerat impus producţiei poligrafice, ca urmare a măririi vitezei maşinilor de tipar şi a mecanizării progresive a diferitelor operaţii, cere o scurtare considerabilă a timpului de uscare a cernelurilor. Această problemă a fost soluţionată prin elaborarea cernelurilor cu uscare rapidă, care se bazează pe fenomenul filtrării selective a componenţilor liantului (o răşină macromoleculară, dizolvată într-un solvent mineral cu viscozitate mică). Datorită macromolecularităţii răşinii, de cele mai multe ori, cernelurile de uscare

rapidă posedă şi un luciu mai mult sau mai puţin accentuat. O răşină folosită cu succes la fabricarea cernelurilor de uscare rapidă este cauciucul ciclizat, obţinut printr-un proces de ciclizare intramoleculară, prin care se realizează un produs cu proprietăţi cu totul schimbate faţă de produsul iniţial. Solubilitatea bună a acestei răşini în hidrocarburi alifatice, proprietăţile mecanice excepţionale ale pliculei, compatibilitatea cu cei mai mulţi lianţi uzuali în fabricarea cernelurilor de tipar au făcut ca acest produs să devină un component important al cernelurilor de uscare rapidă. Aceste cerneluri se usucă aproape instantaneu pe hârtie, în schimb fixarea pe suporturi mai puţin absorbante lasă de dorit. De aceea s-a recurs la introducerea în componenţa acestor cerneluri şi a aleiurilor vegetale, a răşinilor alchidice etc. Cernelurile pe bază de cauciuc ciclizat prezintă şi dezavantaje: fenomenul cunoscut sub numele de pulverizare sau «formare de ceaţă», acţiune de umflare a valurilor de cauciuc şi faptul că nu sunt lucioase. Pentru combaterea fenomenului de pulverizare se adaugă în cerneală cantităţi mici de substanţe chimice, ca: trietanol-amină, butanol, talc, clorură ce amoniu etc. alte răşini care au dat rezultate bune la fabricarea cernelurilor cu uscare rapidă sunt: răşinile maleice, stirenice, fenolice esterificate cu pentaeritrită, în combinaţii cu răşini alchidice stirenate şu uleiuri vegetale şi minerale. Cernelurile cu luciu permit obţinerea de tipărire cu aspect lucios, fără a fi nevoie de o operaţie suplimentară de supralăcuire. Acest sistem de cerneluri se pretează numai pe hîrtiile cretate. Chiar şi atunci cînd se lucrează cu hîrtie cretată, gradul de luciu al peliculei variază în funcţie de capacitatea de absorbţie a stratului de cretare şi de netezimea suprafeţei hîrtiei. Pe lîngă netezimea şi uniformitatea stratului superficial, o caracteristică ce se impune hîrtiei cretate este rezistenţa la smulgere a stratului superficial, ca urmare a lipiciozităţii mai mari a acestui tip de cerneluri. Folosirea acestor cerneluri se bazează principiul întrebuinţării unei răşini dure macromoleculare, care, dizolvată într-un mediu cu viscozitate redusă, favorizează filtrarea selectivă a liantului în microporii hîrtiei. Astfel, răşina rămîne fixată împreună cu pigmentul la suprafaţa hîrtiei, ceea ce aduce la obţinerea efectului de luciu. Se recomandă în mod special folosirea răşinilor cu greutate moleculară mare, respectiv cu punct de înmuiere înalt, dintre care: răşini fenolice esterificate cu pentaeritrită, aducţi maleici etc. ca solvent al acestora se folosesc uleiuri vegetale şi minerale. De asemenea, se recomandă folosirea de aditivi care să limiteze pătrunderea liantului în hîrtie. Pigmenţii trebuie, de asemenea, selecţionaţi, criterii de bază fiind gradul avansat de dispersie, transparenţă şi intensitatea de colorare. Cernelurile cu luciu prezintă o putere de uscare mărită, pentru a sigura o întărire rapidă peliculei, necesară obţinerii efectului de luciu. Efectul de luciu este mai accentuat cînd stratul de cerneală este mai gros. Din acest motiv, luciul apare mai slab la tiparele cu raster şi mult mai accentuat la tiparele cu fonte. Cerneala cu luciu nu prezintă în general tendinţa de emulsionare cu apa. Totuşi, se recomandă folosirea unei cantităţi minime de apă de umectare (în cazul tiparului ofset). Cernelurile cu luciu sunt miscibile între ele, precum şi cu cernelurile obişnuite, determinînd o îmbunătăţire a luciului şi rezistenţei de frecare a acestora. Noi cerneluri pentru tiparul adînc. Cernelurile pentru tiparul adînc au ca liant o soluţie de răşini sau asfalt natural în toluen sau xilen. Aceşti lianţi pătrund în mare parte în porii de hîrtie, iar pigmentul rămîne la suprafaţă nefixat, ştergîndu-se uşor şi dînd un tipar mat. Pentru înlăturarea acestor inconveniente s-a recurs la folosirea răşinilor macromoleculare (răşinile fenolformaldehidice, răşini esterificate cu pentaeritrită, răşini maleice, cauciucul ciclizat, cauciucul clorurat etc.). Din motive de protecţia muncii, solvenţii aromatici folosiţi la fabricarea cernelurilor de tipar adînc tind să fie înlocuiţi cu solvenţi, folosindu-se răşini în hidrocarburi alifatice. Cernelurile helioflexografice pentru celofan şi folii metalizate au căpătat o mare importanţă pentru fabricarea ambalajelor. Cernelurile pentru ambalaje se clasifică în: cerneluri pe bază de hidrocarburi (alifatice, aromatice); cerneluri cu solvent alcoolic, bazate pe etanol, alcooli propilici şi alţi solvenţi alcoolici volatili similari; tipuri diverse bazate pe diferiţi solvenţi, în funcţie de cerinţele lianţilor folosiţi. Noi tipuri de cerneluri. În ultimul timp au apărut noi tipuri de cerneluri folosite la tiparul înalt şi plan, dintre care cele mai importante sunt: Cerneluri care se fixează termic sau prin încălzire (heat-set). Aceste cerneluri se usucă prin utilizarea unei surse de energie exterioară - căldura. Liantul acestor cerneluri este o răşină tare, dizolvată într-un solvent petrolier. Acţiunea căldurii şi proprietăţile filtrante ale hîrtiei fac să se îndepărteze o parte din solvenţi, iar răşine se întăreşte pe hîrtie. Se mai pot întrebuinţa ca solvenţi glicoli sau esteri glicoli în combinaţie cu hidrocarburi. Cerneluri care se fixează prin absorbţie de vapori de apă (moisture-set). În cazul folosirii acestor cerneluri, hîrtia, imediat ce a fost imprimată, este trecută într-o cameră de vapori. Solvenţii cernelii, care sunt de natură glicolică, absorb umiditatea în exces, iar răşina precipită pe hârtie. Lichidul este absorbit. Cerneluri care se fixează prin răcire. Aceste cerneluri folosesc drept liant unele substanţe menţinute în strare topită (combinaţii de răşini şi cleiuri). Uscarea cernelii este provocată prin răcire.

Cernelurile din pastă apoasă de pigmenţi se prepară prin dizolvarea fazei apoase direct cu liantul cernelii, în lipsa sau în prezenţa unui agent tensioactiv (procedeul Flushing). Aplicîndu-se acest procedeu unui sistem format din pastă apoasă a unui pigment şi o răşină topită, se obţin pigmenţi rezinaţi, la care fiecare particulă de pigment prezintă un înveliş de răşină. Prin dizolvarea în solvenţi adecvaţi, aceşti pigmenţi dau cerneluri tipo, ofset, heliografice şi flexografice de calitate superioară, datorită gradului înalt de dispersie pe care îl pe care îl prezintă.

1.29. Cernelurile pentru tipurile de imprimare adâncă şi flexografică. La tiparul adînc cernelurile trebuie să umple bine elementele imprimate adîncite ale formei de tipar, să fie înlăturate cu ajutorul racletei de pe elementele neimprimate şi să treacă pe suportul imprimat. De aceea cernelurile au o viscozitate mai scăzută, spre deosebire de cernelurile pentru tiparul offset. Cernelurile pentru tiparul adînc se fabrică cu conţinut scăzut a pigmentului, pe baza liantului cu viscozitatea redusă, care reprezintă soluţia răşinilor solide în toluol (dizolvant uşor volatil, cu viscozitatea redusă) - cel mai toxic dizolvant utilizat în poligrafie.(Viscozitatea se măsoară în secunde pentru cernelurile puţin viscoase) Hîrtia pentru tipar adînc are o structură cu pori mici ceea ce favorizează absorbirea selectivă a dizolvantului puţin viscos la etapa iniţială de fixare. Fixarea se finisează prin evaporarea dizolvantului care sporeşte în rezultatul trecerii colilor prin secţia de uscare. În pofida faptului că în cerneală se conţine o cantitate mică a pigmentului se obţin coli destul de calitative. Viscozitatea scăzută a cernelurilor pentru tipar adînc duce la precipitarea pigmentului destabilizării cernelei şi formarea spumei. Precipitarea pigmentului are loc sub acţiunea forţelor de greutate din cauza concentrării scăzute a pigmentului şi viscozităţii a liantului. Pentru asigurarea stabilităţii în componenţa cernelei se introduc dizolvanţi şi răşini. În calitatea dizolvantului se utilizează toluolul, care reprezintă dizolvantul cel mai toxic utilizat în poligrafie pentru producerea cernelei. Pentru reducerea formării spumei în cerneală se introduc substanţele pentru scăderea spumegării. Evaporarea dizolvanţilor volatili creează în secţiile de tipar adînc condiţiile de tipar adînc şi în afară de aceasta creează pericolul incendiului. Pentru a reduce aceste dezavantaje se practică instalaţiile speciale pentru extragerea evaporărilor nocive. Cernelurile pentru tiparul adînc trebuie să aibă următoarele proprietăţi: să fie foarte fluide, pentru a uda suprafaţa formei de tipar şi a umple bine toate adînciturile fine ale elementelor tipăritoare (o viscozitate redusă dă posibilotatea ca racleta să scoată complet excesul de cerneală de pe suprafaţa formei de tipar, cernaela fluidă se extrage uşor din adînciturile formei de tipar de către suprafaţa hîrtiei, sub presiunea cilindrului de presiune al maşinii de tipărit; să se usuce repede pe tipar, în decurs de cîteva secunde (pentru a se evita murdărirea, lipirea cernelii etc.); să nu aibă proprietăţi abrazive; să nu aibă acţiune chimică asupra formei de tipar; să nu conţină în compoziţia lor solvenţi care să aibă acţiune dăunătoare asupra sănăţii muncitorilor; să fie stabile etc. Apoi cele pentru Flexografie sunt reprezentate mai jos la intrebarea 41

1.30. Cernelurile pentru tipurile de imprimare adâncă şi serigrafică. Clasificare. Compoziţie şi particularităţi. Tiparul flexografic, privit pînă nu demult ca făcînd parte din tiparul înalt, este considerat în prezent, datorită imporatanţei economice pe care a dovedit-o, ca un procedeu de sine stătător. Deşi după natura formei de imprimare el se apropie de tiparul înalt, clişeul fiind în relief, tiparul flexografic prezintă şi unele contingenţe cu tiparul adînc, cernelurile întrebuinţate fiind, ca şi al acest procedeu, fluide şi volatile. Domeniul principal al tiparului flexografic va rămîne acela al imprimării sulurilor de hîrtie, carton, celofan, polietilenă, aluminiu etc., pentru confecţionarea ambalajelor. Primele cerneluri folosite la tiparul flexografic au fost cele de anilină, care erau coloranţi anilici dizolvaţi în apă sau alcool. Ele erau foarte fluide, transparente, lipsite complet de proprietăţi filmogene; erau însă ieftine şi uşor de fabricat. Pe hîrtia de ambalaj, absorbantă, ele se uscau aproape instantaneu. Calitatea imprimatelor era nesatisfăcătoare, avînd o slabă putere de acoperire, mică rezistenţă la lumină şi apă etc. Primele perfecţionări aduse au constat n introducerea unei răşini care să ajute la

fixarea colorantului pe suport. Pigmentul se înglobează într-un liant obţinut prin dizolvarea unei răşini naturale sau sintetice, într-un solvent care nu atacă clişeul de cauciuc. Pînă în 1961, în ţara noastră se foloseau cerneluri de coloranţi solubili, cu sau fără adaosuri de pigmenţi. Ca răşină se folosea şelacul şi o răşină maleică. Prin procedeul flexografic se pot imprima atît suporturi absorbante cît şi suporturi neabsorbante. Ca orice cerneală de tipar, cerneala flexografică este formată din substanţă colorată şi liant. Liantul, la rîndul său, se compune dintr-o răşină dizolvată într-un solvent. Alegerea răşinii este limitată mult de natura alcoolică a solvenţilor ce pot fi folosiţi, avînd în vedere clişeul de cauciuc. Ca răşini folosite în cernelurile flexografice se pot cita: răşini abieto-maleice neesterificate sau parţial esterificate, răşini fenolformaldehidice, derivaţi celulozici şi nitroceluloză solubilă în alcool, combinaţii de polivinil butiral + etilceluloză + clorcauciuc şi combinaţia alcătuită din răşină acrilică + nitroceluloză. Fabrica «Aurora» livrează curent două tipuri de cerneluri flexografice, şi anume tip HC (pentru hîrtie şi carton) şi tip P, pentru polietilenă. Pentru nuanţări, cernelurile flexografice se pot amesteca între ele, însă combinarae cu alte cerneluri este contraindicată. În prezent în flexografie se utilizează trei tipuri de cerneluri:

  

dizolvate în apa dizolvate în spirt cerneluri UV Structura primelor două tipuri de cerneluri este compusă pe baza a doi componenţi: pigment colorant şi

baza lichidă. La uscarea cernelei pe suport, componentul lichid se evaporă şi în rezultat cantitatea cernelei după uscare se micşorează cu 30-40%. Pentru atingerea densităţii optice necesare, la imprimarea flexografică se utilizează cilindrul anilox (reprezintă un cilindru dotat cu o mulţime de adîncituri mici, datorită cărora are loc transmiterea cernelei pe suport ). Cernelurile pe baza dizolvantului „apa” sunt de neînlocuit mai ales la imprimarea pe ambalaje pentru produse alimentare. Însă acestea duc la unele probleme legate de calitatea imprimării. Apa se usucă lent, necesită micşorarea transferului de cerneală, ceea ce scade din luminozitatea, intensitatea imaginii, viteza imprimării. Apa duce la apariţia problemelor legate cu fixarea cernelurilor pe suprafeţe neabsorbante. Cernelurile pe baza „spirtului” au următoarele avantaje: permit fixarea suficientă pe suprafeţe neabsorbante, se usucă repede, asigurînd astfel viteze înalte ale imprimării. Dezavantaje: evaporarea pe baza spirtului, componentul lichid este toxic, cu miros specific neplăcut. Aceste evaporări sunt periculoase pentru sănătatea personală, de aceea la produse se practică instalarea aparatelor de extracţie a evaporărilor toxice situate în apropiere cu maşina; pericolul exploziei, care apare odată cu sporirea concentrării evaporării spirtului volatil; uscarea rapidă constituie o problemă deoarece cernelurile se usucă nu numai pe suportul imprimat ci şi pe aparatul de vopsit. Din această cauză la orice stopare este necesară spălarea rapidă a cilindrului anilox, ceea ce poate duce la uzarea treptată a cilindrului. Pentru rezolvarea acestor probleme au început să se utilizeze cernelurile UV. Ele se confecţionează pe baza substanţelor care se polimerizează sub acţiunea razelor UV.

1.31. Cernelurile substractive pentru imprimarea ofset. Clasificare. Compoziţie şi particularităţi. Cernelurile substrative sunt bazate pe pigmenti. Raspuns ca la intrebarea 32.

1.32. Cernelurile pentru imprimarea ofset. Clasificare. Compoziţie şi particularităţi. Cernelurile pentru tiparul plan trebuie să îndeplinaescă o serie de condiţii de bază: în procesul de tipărire să nu murdărească porţiunile neutre ale formei de tipar, să nu se amestece cu apa, să nu se prindă în strat gros pe

suprafaţa cauciucului ofset şi pe suprafaţa valurilor de cerneală; să nu aibă o acţiune corosivă asupra formei de tipar, asupra cauciucului ofset şi asupra valurilor de cerneală din cauciuc, provocînd umflarea lor, înmuierea sau solvirea parţială; trebuie să fie bine frecate, şi să se fixeze bine şi complet pe suprafaţa imprimatului; trebuie sa prezinte niste paste bine macinate; Viscozitatea cernelurilor trebuie sa corespunda vitezei de imprimare si tipului formei de imprimare. Cu cit mai inalta este viteza de imprimare, cu atit mai scazuta trebuie sa fie viscozitatea si adeziunea ei. Cernelurile cromatice trebuie sa fie intensive si pure. Cernelurile negre trebuie sa posede o capacitate de acoperire inalta. Cernelurile cromatice pentru imprimarea policroma trebuie sa fie transparente, iar cernelurile destinate pentru imprimare pe scoarta trebuie sa posede un grad inalt de acoperire. Pentru confectionarea cernelurilor ofset se utilizeaza pigmenti rezistenti la apa si lacuri coloranti insolubili in apa. Liantii cernelurilor ofset intrind in contact cu solutii de umezire pot forma emulsie si cerneala aboarbe uneori pina la 30-40% a apei emulsionate. In rezultat scade concentratia pigmentului si intensitatea cernelei, in rezultat imaginea devine neexpresiva. Asupra caracteristicilor cernelurilor ofset influenteaza nu numai cantitatea apei aditionate, dar si intr-o masura mai mare tipul emulsiei formate: „ apa-ulei” si previn formarea emulsiei de tipul „ulei-in apa”. La imprimarea ofset cerneala trebuie sa fie hidrofoba( sa nu umecteze elementele neimprimabile ale formei). In cazul formarii emulsiei de tipul „ ulei in apa” elementele neimprimabile se acopera cu cerneala trecind apoi pe suportul imprimat, ceea ce cauzeaza rebutul colilor. Pentru preintimpinarea aparitiei acestui defect in cerneala se introduc substante active de suprafata, se stabilizeaza emulsia de tip „ apa in ulei” si previn formarea emulsiei de tipul „ ulei in apa”, in acest scop se introduc sarurile metalelor polivalente si ai acizilor organici, acestea fiind adaugate in cerneluri in calitatea substantelor sicative. Datorita intensitatii cernelurilor offset ele se aplica la imprimare in straturi de grosime redusa. Introducerea in cernelurile ofset a materialelor suplimentare au urmatoarele destinatii:atribuirea cernelei caracteristicilor necesare sau pentru ameliorarea celor existente; inlaturarea necorespunderii cernelei cu hirtia, acomodarea cernelei la conditii speciale de imprimare; inlaturarea dificultatilor tehnologice la utilizarea cenrelei si deservirii utilajului. Insa trebuie de mentionat ca cantitatea excesiva a substantelor auxiliare poate distruge balanta cernelei. Cernelurile pentru tiparul plan sunt mult mai vîscoase decît cernelurile pentru tiparul înalt. Cernelurile colorate ofset se fabrică de obicei cu nuanţe mai intense decît cernelurile pentru tiparul înalt similare, deoarece aici stratul de cernaelă nu este transmis de pe forma de tipar direct pe hîrtie, ci prin intermediul cauciucului ofset. Pentru a preveni posibilitatea murdăririi cu cerneală a porţiunulor neutre ale formei de tipar şi posibiliatea amestecării picăturilor foarte fine de cerneală cu lichidul de umectare, în compoziţia cernelii se introduc lianţi care să dea o consistenţă şi o aderenţă bună. Cernelurile ofset se fabrică din pigmanţi organici şi din lianţi pe bază de răşini dizolvate în ulei de in polimerizat. Aceste cerneluri pot fi: albe, negre, galbene, roşii, albastre, verzi etc. Către cernelurile pentru imprimarea offset sunt impuse următoarele cerinţe: Ele trebuie să prezinte nişte paste uniforme bine măcinate Viscozitatea cernelurilor trebuie să corespundă vitezei de imprimare şi tipul formei de imprimare. Cu cît mai înaltă este viteza de imprimare, cu atît mai scăzută trebuie să fie viscozitatea şi adeziunea ei. Cernelurile cromatice trebuie să fie intensive şi pure. Cernelurile negre trebuie să posede o capacitate de acoperire înaltă. Cernelurile cromatice pentru imprimarea policromă trebuie să fie transparente, iar cernelurile destinate pentru imprimarea pe scoarţă trebuie să posede un grad înalt de acoperire. Cernelurile trebuie să posede o rezistenţă înaltă la lumină, se admite utilizarea cernelurilor cu rezistenţa la lumină medie pentru oformarea interioară a ediţiei. Adeziunea cernelei trebuie să fie mai mare decît coeziunea (dezlipirea) ei. Cernelurile offset trebuie să fie rezistente la lumină şi în procesul de imprimare să nu coloreze soluţia de umezire şi elementele neimprimate ale colii de hîrtie. Cernelurile offset în procesul de imprimare nu trebuie să formeze emulsia în soluţia de umezire. Culoarea colii imprimate trebuie să corespundă etalonului. Cerneala nu trebuie să poarte miros neplăcut şi să nu conţină substanţe toxice. ■ Substanţe auxiliare introduse în componenţa cernelurilor offset. Pentru pregătirea cernelurilor pentru imprimare, aceasta se ţine în încăperi pentru a fi aclimatizate la temperatura şi umiditate relativă a aerului din secţie, deoarece viscozitatea cernelei depinde în mare măsură de temperatură. Introducerea în cerneală a materialelor suplimentare au următoarea destinaţie:

Atribuirea cernelei caracteristicilor necesare sau pentru ameliorarea celor existente. În acest scop se utilizează substanţele ce contribuie la rezistenţa peliculei de cerneală, substanţele care produc defectul trecerii cernelei pe reversul colii învecinate sau lipirea colilor în teanc la imprimarea hîrtiilor netede şi dense, substanţele ce reduc adeziunea cernelurilor. Înlăturarea necorespunderii cernelei cu hîrtia, acomodarea cernelei la condiţii speciale de imprimare (hîrtia cu rezistenţa redusă a suprafeţei, condiţiile de climat nefavorabile). În acest scop se utilizează un şir de dizolvanţi, paste plastificatoare ce permit scăderea adeziunii cernelurilor şi înlăturarea smulgerii hîrtiei, se mai utilizează şi diferiţi sicativi. Înlăturarea dificultăţilor tehnologice la utilizarea cernelei şi deservirii utilajului. În acest scop servesc diferiţi antisicativi sau antioxidanţi ce permit ameliorarea sau îmbunătăţirea stabilităţii caracteristicilor cernelei, adaosuri în soluţia de umezire. În cazul nerespectării condiţiilor de imprimare sau în cazul necorespunderii caracteristicilor hîrtiei cu cerneala, acestea se corectează introducîndu-se în cantităţi mici (nu mai mult de 5%) substanţe speciale auxiliare. Cantitatea excesivă a substanţelor auxiliare poate distruge balanţa cernelei. Mijloacele auxiliare posedă unele efecte secundare negative: ameliorînd o proprietate a cernelei, poate contribuie la scăderea altei proprietăţi. pentru corectarea caracteristicilor cernelurilor poate apărea necesitatea reglării viscozităţii, adeziunii, scăderii sau sporirii vitezei de polimerizare oxidantă, înlăturarea defectului, trecerea cernelei pe coala învecinată. scăderea viscozităţii cernelei se efectuează prin introducerea amestecului – ulei de in, ulei mineral.

1.33. Cernelurile UV. Clasificare. Compoziţie şi particularităţi. Ele sunte elaborate pentru majoritatea metodelor de baza ale imprimarii: ofset, flexografica, trafaret, tipar adinc. Cernelurile UV constau din urmatoarele componente: pigment, oligomer, monomer, fotoinitiatori, substante adaugatoare de corectare. Oligomerul- substanta viscoasa, baza careia poate constitui rasini de epoxid, polieteri, care joaca rolul liantului in cernelurile UV. Baza monomerului constituie acrilatele, Monomerul indeplineste in cernelurile UV rolul dizolvantului, de aceea de continutul acestuia in cerneala depinde viscozitatea si adeziunea ei. Monemerul influenteaza asupra adeziunii, vitezei de fixare si rezistenta fizico- chimica a stratului de cerneala. Fotoinitiatorii- sunt substante ce initiaza procesul de polimerizare. De continutul lor in cerneala depinde viteza de fixare a cernelei. Substante adaugatoare de corectare se adauga in cerneala cu scopul oferirii unor caracteristici suplimentare ca: sporirea termenului de pastrare a cernelei; sporirea ezistentei de uzura a stratului de cerneala Cernelurile UV se fixeaza sub actiunea razelor UV in rezultatul reactiei fotochimice. Cernelurile UV poseda o viscozitatea mai inalta in comparatie cu cernelurile pe baza apei sau pe baza spirtului. Cernelurile UV se caracterizeaza prin adeziune suficienta la majoritatea materialelor la imprimare. Instalatii de uscare a cernelurilor UV includ urmatoarele: lampa, reflector, sistem de racire. Avantajele cernelurilor UV: fixare rapida pe coala; rezistenta inalta mecanica si chimica a peliculei cernelei; luciu inalt, obtinerea imaginilor contraste; nu apare problema trecerii cernelei pe coala invecinata. Dezavantajele cernelei UV: pretul inalt in comparatie cu celelalte cerneluri; necesitatea utilizarii instalatiilor speciale de uscare; termenul relativ redus al lampilor UV; unele materiale sub actiunea razelor UV la imprimare elimina un miros neplacut; aspectul daunator pentru sanatate si mediul ambiant.

1.34. Metodele de evaluare a caracteristicilor cernelurilor (viscozitate, fluiditate, transparenţa, rezistenţa la ştergere). Transparenta este capacitatea stratului de cerneala de a lasa sa treaca rezele de lumina. Proprietatea de acoperire reprezinta proprietatea inverse. La utilizarea cernelurilor transparente, in celelalte cazuri cernelurile cu proprietatea de acoperire mai mare sau mai mica. La imprimarea pe support colorat sau materiale de copertare, cernelurile trebuie sa posede capacitatea de acoperire suficienta sis a creeze imaginea exacta si invers. La imprimarea policorma cind diferite nunate se creeaza pe calea suprapunerii cernelurilor, acestea trebuie sa fie transparente. Transparenta si opacitatea depend de caracteristicile cernelei ca system dispers. Prezenta in cerneala a cantitatii mari a particulele de pigment contribuie la refractia luminii in interiorul stratului di iese din aceasta neajungind pina la support. In acest caz cerneala este netransperenta. Practic transperenta cernelurilor depinde de

caracteristicile pigmentilor, deoarece diferiti lianti au coeficienti de refractie practice identici. Transperenta se caracterizeaza dupa sistemul de 10 puncte. Reiesind din masurarile cu densitometrul. Rezistenta- Imprimatele proaspăt tipărite au stratul de cerneală insuficient fixat, astfel încît cerneala se poate lua chiar la o frecare nu prea puternică. Numai prin fixarea ulterioară a cernelurilor pe suprafaţa imprimatului, cerneala nu se mai desprinde şi imprimatele nu se mai murdăresc prin copiere. Procesul de fixare începe imediat după imprimare şi se continuă în timp. Fixarea cernelurilor (uscarea) se poate face prin două metode: absorbţia cernelii de către imprimat; formarea de peliculă. Fixarea prin absorbţie este asigurată atît de fluiditatea cernelii cît şi de proprietăţile absorbante ale hîrtiei ( de exemplu, cerneala şi hîrtia de ziar). Fixarea prin formele de peliculă se datoreşte polimerizării şi oxidării uleiului de in pe care îl conţin cernelurile sau evaporării solventului (de exemplu, cerneluri pentru tipar înalt, rotativ cu hîrtia în sul, tiparul adînc). Durata polimerizării este în funcţie de natura pigmentului care intră în compoziţia cernelii, de conţinutul în sicativ, de caracteristicile hîrtiei pe care se tipăreşte, de condiţiile de temperatură, umiditate, lumină şi ventilaţie în care se lucrează, de grosimea stratului de cerneală etc. La cernelurile de tipar adînc, pelicula se formează prin evaporarea solventului din liant, cerneala rămînînd fixată pe hîrtie prin intermediul răşinii sau bitumului care formează un strat. Oricare ar fi modul de fixare al cernelurilor pe hîrtie, în prima perioadă după tipărire se produce o absorbţie. Uscarea cernelurilor poate fi accelerată prin adaos de diluant, în cazul cernelurilor ce se fixează prin absorbţie, şi prin adaos de sicativi, în cazul cernelurilor ce se fixează prin formare de peliculă. Pentru determinarea duratei de uscare se procedează în felul următor: pe o placă de sticlă de 50x130 mm se întinde un strat uniform de cerneală (2g), cu ajutorul unui val de cauciuc. Placa cu cerneală se introduce apoi într-o etuvă la 100oC. Cerneala se consideră uscată dacă, rotind pe suprafaţa ei o bilă de metal (diametru 10 mm), aceasta nu lasă urmare. Rostogolirea bilei se face după ce placa a stat o jumătate de oră să se răcească. Pentru cernelurile de tipar adînc, determinarea timpului de uscare se face la temperatura camerei. Placa de sticlă se cufundă în cerneala de analizat şi se cronometrează timpul de uscare (bila nu trebuie să lase urme prin rostogolire). Fluiditatea cantitativa se caracterizeaza prin viscozitatea. Prezenta pigmentului solid contribuie la agregarea – fixarea particulelor pigmentului intre ele cu formarea carcasului. Odata cu agregarea viscozitatea creste, insa rezistenta structurii carcasului nu este inalta, de aceea poate fi distrusa la amestecarea mecanica a cernelei, insa cu timpul cerneala din nou are loc formarea structurii.Caracteristicile viscozitatii- fluiditatii influenteaza la comportanrea cernelurilor in procesul de imprimare, in primul rind proprietatile reologice influenteaza asupra sistemului de vopsire a masinei de tipar; influenteaza la aplicarea cernelei pe forma si de pe forma pe suportul imprimat.Viscozitatea cernelei poate fi determinata cu ajutorul viscozimetrului si altor metode; pre exemplu metoda de determinare a cernelei situate intre doua suprafete de sticla sub presiune, prin observaria si studierea petei formate. Problema acuta in productia de ziare este obtinerea uneor imagini imprimate, stabilite la stergere dupa contactul cu miinile. Acest defect poate fi minimalizat, daca la uleiurile minerale se adauga o cantitate oarecare de ulei din hidrocarbure. Recepturile concrete nu se divulga. Unii producatori au trecut la flexo imprimare cu cerneluri pe baza apoasa, care nu poseda neajunsul mentionat.

1.35. Substanţele adezive. Proprietăţile reologice. Compoziţie. Cerinţele impuse.

1.36. Utilizarea substanţelor adezive în procesele de broşare-copertare. Cel mai des adezivi folosiţi în acest proces sunt adezivi sintetici şi oligomeri. Adezivii sintetici sunt mai stabili la păstrare; rezistă la factorii climaterici; asigură rezistenţa la lipire. Substanţele adezive folosite la procesul

de broşare-copertare se divizează în: dispersie apoasă în procesul de copertare măresc proprietatea de clasicitate;soluţie apoasă adezivă în acest proces are proprietatea de a se întinde uniform;-polimerul solid în formă de praf, granule;-adzivul cleotrimoactiv se utilizează la unirea blocului fără coasere a cărţilor şi revistelor. El se mai foloseşte în formă de granule, praf care se introduc în aparate. Adezivii întrebuinţaţi în legătorie trebuie să corespundă următoarelor cerinţe

             

să se dizolve uşor, dînd naştere unei soluţii omogene şi clare; să nu producă spumă abundentă la amestecarea cu pensula; să aibă viscozitatea potrivită, pentru a putea fi întinse uşor pe suprafaţa aderentului; să nu umezească prea mult materialul de lipit; să aibă energie de adeziune; să-şi menţină viscozitatea cît durează operaţia de ungere cu clei; să se întărească repede după ungere; să lipească rezistent materialele după uscare; să aibă culoarea deschisă, pentru a nu influenţa culoarea aderentului; să nu aibă miros urît sau să degajeze vapori toxici; să aibă o rezistenţă chimică neutră, deoarece cleiurile acide sau bazice acţionează asupra culorii, şi chiar asupra structurii materialelor de lipit; să nu se altereze, să nu fermenteze; să reziste la acţiunea diferiţilor agenţi exteriori (căldură, lumină, apă acizi, baze); să fie ieftini.

Analiza adezivilor constă în unele determinări fizice (control vizual şi olfactiv concentraţie, viscozitate etc), chimice (umiditate, cenuşă, grăsimi etc.) şi fizico-mecanice (rezistenţa încleierilor etc). În prima fază are loc un control vizual şi olfactiv, cînd se cercetează culoarea şi aspectul adezivului, gradul de măcinare dacă este cazul, impurităţile mecanice, spărtura şi mirosul. O determinare importantă este determinarea viscozităţii soluţiei standard de clei, deoarece constituie calitatea de bază a adezivului. Indiferent de metoda întrebuinţată, trebuie să se ţină seama de: curăţenia perfectă a aparatelor, termostatarea aparatelor şi efectuarea mai multor determinări.

1.37. Dispersii apoase de adezivi. Avantaje şi dezavantaje ale utilizării dispersiei apoase de polivinilacetat. Metode şi aparate pentru determinarea viscozităţii adezivelor. Adezivii se întrebuinţează sub formă de soluţii coloidale în solvenţi volatili sau apă, sau de suspensii şi emulsii. Un sistem dispers e alcătuit din faza dispersă şi mediul dispers, care este lichid în cazul cleiurilor. Soluţiile coloidale sunt caracterizate prin gradul de dispersie, exprimat prin numărul particulelor puse alături la distanţa de 1 cm. În general, soluţiile coloidale sunt polidisperse, dar omogene, datorită mişcării continui a particulelor. În cazul în care mediul de dispersie este apa, particulele absorb fie ionul pozitiv de hidrogen, fie pe cel negativ de oxidril, după felul coloidului. Distrugerea coloizilor are loc pe mai multe căi, cea mai frecventă fiind răcirea urmată de gelatinizare. Gelurile obţinute pot fi grupate în reversibile (ex. gelatina) şi ireversibile (ex. Acidul silicic). Suspensiile se obţin prin dispersarea mecanică a unei substanţe solide într-un lichid sau prin împrăştierea într-un lichid a unei pulberi mărunţite. Emulsiile se deosebesc de suspensii prin faptul că sistemul dispers este alcătuit din două lichide cu polaritate diferită, ex. Ulei şi apă. Cea mai largă răspîndire în proesul de broşare-copertare o au dispersiile apoase pa baza polimerilor sintetici în componenţa adezivului , se introduce plastificatorul pentru a mări proprietatea de clasicitate, ei sunt obţinuţi prin metoda polimerizării în mediul apos în prezenţa catalizatorului. În rezultat se formează un sistem unde mediu dispers e apa iar faza dispersată e substanţa adezivă. Formarea peliculei disperse are loc rapid. Avem soluţii apoase adezive ce reprezintă adezivitatea, unde conţine apă ce constituie de la 30-60% şi se întrebuinţează mai rar ca dispersie, proprietatea de încleere a NaMKC nu e mare şi pentru acest process se introduce 20-30% substanţe adezive polimerice ca dispersie de polivinil. Dispersie apoasă de cauciuc obţinută pe calea polimeriizarii butadienului, în timpul lucrului la utilaj formează spumă ceia ce nu se aplică într-un strat uniform, în rezultat proprietatea de încleere scade, iar pentru scăderea spumei se adaugă antispumant. Adeziunea prezintă dispersia apoasă obţinută la polimerizare venilacetatului(CH2=COCOCH3)-PVA e de culoare albă şi în dependenţă de gradul de polimerizare şi concentrarea, viscozitatea variază în limite mari . Pentru obţinerea pelicolei elastice în procesul polimerizării sau după obţinerea dispersiei in ea se introduce plastificatori (dibutilsulfat) la 15%. Dispersia de PVA poate fi de trei tipuri:- cu viscozitate redusă (10-15sec.), medie (15-40 sec.), - înaltă(40-80 sec.). Viscoyitatea adezivului poate fi scăzută adăugîndu-se apa caldă sau dispersii mai lichide. Pentru sporirea viscozităţii se introduce soluţie adezivului pa baza sării de natriu carboximetil celulozei.

Avantajele: posedă excelente proprietăţi de adeziune, conferă produselor rezistenţă şi elasticitate, lucrările se efectuează la umbră la temperatura de la +5 pînă la +25 0C. Dispersia de PVA posedă adeziune bună şi caracteristici stabile. Se usucă relativ repede. Dezavantajele: Are rezistenţa scăzută la temperature joase. La temperature de 5C pelicula devine fragilă şi crapă în cotorul cărţii , pentru uscare e nevoie de mai mult timp 12-15ore la temperatura mai mare de +10 0C. PVA se utilizează pentru lipirea cotorului cusut al blocului avînd viscozitatea 2-3sec. pentru coperta broşurilor. Adezivul PVA fără a fi dizolvat în apă viscozitatea 45-80sec. e destinat pentru operaţii la utilaj, pentru confecţionarea scoarţei, copertarea, lipirea capitalbandului, fîşie de hîrtie la cotor. Dispersii apoase. Cel mai frecvent în procesele de broşare-legare se utilizează dispersii apoase pe baza polimerilor sintetici. Acestea se obţin prin metoda polimerizării în mediul apos în prezenţa catalizatorilor. În rezultat se formează un sistem, unde mediul dispers este apa, iar faza dispersă este substanţa adezivă. Formarea peliculei disperse are loc destul de repede. Însă în timpul evaporării lichidului din dispersie, şi mai ales din soluţia adezivă are loc micşorarea volumului acestuia. În rezultat poate avea loc crăparea şi stratificarea peliculei adezive. Pentru evitarea acestor neajunsuri în componenţa adezivului se introduc plastificatori pentru conferirea elasticităţii peliculei. Deoarece producţia gata la exploatare se supune flexiunilor repetate, extinderilor şi altor deformaţii, este necesar ca pelicula se fie destul de elastică într-un timp redus. Pentru a spori viteza de formare a peliculei se foloseşte uscarea artificială. Dispersia de polivinilacetat (PVAD). Adezivul prezintă dispersia apoasă obţinută la polimerizarea vinil acetatului (CH2=COCOCH3). PVA este de culoare albă şi în dependenţă de gradul de polimerizare şi concentrare a polimerului viscozitatea dispersiei variază în limite mari. Pentru obţinerea peliculei elastice, în procesul polimerizării sau după obţinerea dispersiei, în ea se introduce plastificator (dibutilftalat) pînă la 15%. Dispersia poate fi de trei tipuri:

  

Cu viscozitatea redusă (de la 10 la15 secunde) Cu viscozitatea medie (de la 15 la 40 secunde) Cu viscozitatea înaltă (mai mare de 40 secunde) Viscozitatea adezivului gata poate fi scăzută adăugindu-se apa caldă sau dispersia cu conţinut mai lichid.

Pentru sporirea viscozităţii se introduce soluţia adezivului „sarea de natriu carboxilceluloză” (Na-KMC). PVA posedă adeziunea suficientă şi stabilitate. Se usucă relativ repede şi formează o peliculă incoloră şi elastică. DEZAVANTAJELE: - rezistenţa scăzută la temperaturi joase, la temperatura de -50 C pelicula devine fragilă şi crapă în cotorul cărţii; - termenul de garanţie a PVA la temperatura de +50 - +400 C este timp de 6 luni. PVA se utilizează pentru lipirea cotorului cusut a blocului - viscozitatea 2-3 secunde; pentru copertarea broşurilor – 40-80 s; în cazul unirii fără coasere a blocului - 25-30s. Adezivul fără a fi dizolvat în apă (viscozitatea 45-80s) este destinat pentru operaţii la utilaj (pentru confecţionarea scoarţelor, copertarea, lipirea captalbandului, fişei de hîrtie la cotor, ş.a.). Metode şi aparate pentru determinarea viscozităţii adezivilor Determinarea viscozităţii adezivului prin metoda căderii bilei prin stratul adezivului de înălţimea 200mm Metoda este destinată pentru măsurarea viscozităţii adezivului. Drept indice al viscozităţii ne serveşte timpul (măsurat în secunde) în decursul căruia bila metalică cu diametrul 3,5 şi 10mm, trece prin adeziv pe o distanţă de 200mm. Aparate şi materiale necesare: Cilindru gradat de 250ml, d=4; termometru, pahar, bile metalice cu diametrul 3,5 şi 10mm; cronometru. Metoda de determinare: În cilindrul gradat se toarnă adezivul avînd temperatura necesară de lucru (pentru adeziv pe baza amidonului aceasta constituie 20o; pentru adezivul extras din oase 50o şi mai mult). În soluţia adezivă, avînd temperatura necesară, introducem bila metalică cu diametrul anumit în dependenţă de viscozitatea

adezivului şi concomitent se porneşte cronometrul. Timpul în care bila metalică va parcurge înălţimea dată va constitui viscozitatea adezivului. Această metodă se utilizează de obicei în cazul unor adezivi transparenţi. Metoda de determinare a viscozităţii cu ajutorul viscozimetrului VZ-4 (4-diametrul orificiului). Cu ajutorul acestui viscozimetru, viscozitatea consti tuie ti mpul de scurgere a unui ti mp anumit al adezivului experimentat Aparate şi instrumente necesare: Viscozimetrul VZ-4; stativ pentru fixarea viscozimetrului, paharul în care se va scurge adezivul; termometrul. Viscozimetrul reprezintă un vas cilindric din masă plastică ori aluminiu cu orificiul de 4mm. Volumul viscozimetrului e de 100ml.

Metoda de determinare a viscozităţii cu ajutorul pîlniei SMM Metoda determinării viscozităţii dispersiei de PVA sau altele se bazează pe determinarea timpului de scurgere a adezivului din pîlnie (din orificiul ei superior pînă la cel inferior lateral).

Aparate şi materiale necesare: Pîlnia şi cronometrul Pîlnia standard prezintă un vas cilindric avînd 3 orificii, două dintre care sunt laterale. Metoda de determinare: Adezivul se amestecă minuţios. Atunci cînd nivelul adezivului va ajunge pînă la orificiul superior se porneşte cronometrul şi cronometrul se deconectează în acel moment cînd nivelul adezivului va atinge nivelul orificiului lateral inferior. Timpul în secunde în decursul căruia nivelul adezivului experimentat va ajunge pînă la orificiu inferior lateral (ceea ce corespunde circa 100ml de adeziv) şi reprezintă indicele viscozităţii adezivului.

1.38. Soluţii apoase de adezivi de provenienţă vegetală. Soluţii apoase de adezivi de provenienţă animală. ADEZIVI DE ORIGINE ANIMALĂ Adezivii de glutină se obţin prin fierberea cu apă a diferitelor deşeuri animale: oase, răzături de piele tăbăcită ori netăbăcită, precum şi băşicile înotătoare, oasele capului şi cartilajele unor peşti. În funcţie de materia primă şi de prelucrarea ei se obţin: gelatină, cleiuri de piele, de oase şi de peşte, criteriul clasificării în cleiuri şi gelatină fiind puritatea preparatului. Toate produsele sunt obţinute prin transformarea colagenului în glutină, chondrină şi alte substanţe, la fierberea în autoclave a materiei prime. Gelatina tehnică de piele (STAS 2540—51) este clasificată în cinci calităţi. Ea se livrează sub formă de plăci dure, casante, cu dimensiunile aproximative 250x75 mm, sau măcinată. Gelatina de calitatea I nu are culoare, dar gelatina de calitatea a V-a este galben-brună. Nu are gust şi nici miros, indiferent de calitate. Cleiul de oase este un produs solid, de culoare galbenă-închis pînă la brună-închis. Are 35% cenuşă. Se livrează în două calităţi, măcinat sau sub formă de plăci, cu dimensiunile 180x180 mm. Cleiul de piele, numit şi clei de tîmplărie, se obţine din piei netăbăcite sau tăbăcite în crom, şi se fabrică în cinci calităţi — extra, I—IV (STAS 89—56). Calitatea a V-a provine din piei tăbăcite. El se livrează măcinat sau în plăci, cu dimensiunile 180 x 90 mm. Cleiul de piele are o rezistenţă mare la încleiere, din care cauză înlocuieşte foarte bine cleiul de oase în legătorie. În mod curent, el se întrebuinţează în tîmplărie. În general, este greu de apreciat vizual originea unui clei de glutină, totuşi trebuie reţinut că spărtura proaspătă a unui clei de piele are muchii ascuţite şi tăioase, pe cînd a unui clei de oase are muchii rotunjite. Proprietăţi. Cleiurile de glutină nu se dizolvă în apă rece, dar se îmbibă puternic (pînă la 60 %). În această stare, prin încălzire la 60°C trec în soluţie coloidală, vîscoasă şi lipicioasă, care gelifică la răcire. Dacă soluţia este încălzită peste 70°C, are loc hidrolizarea parţială a glutinei, urmată de modificarea proprietăţilor soluţiei, care lipeşte mai slab şi nu mai gelifică.

Cleiul întărit se introduce într-un vas cu apă rece, unde este lăsat să se umfle cel puţin 10 ore; apoi, cleiul umflat este pus la încălzit pe baie de apă la 60—70°C amestecîndu-se continuu pînă la dizolvare şi omogenizare completă. Soluţiile de clei animal se folosesc calde, deoarece la rece gelifică, motiv pentru care vasul cu clei se ţine pe baie de apă la 50—60°C. Pentru a se preveni producerea spumei — în special cînd încleierea se realizează cu ajutorul maşinilor se recomandă să se adauge o soluţie de ceară 1 — 1,5%, în terebentină. Adezivi de cazeină. Proprietatea de a forma gel puternic aderent la suprafeţe este caracteristică şi cleiurilor de cazeină. Prepararea cleiurilor de cazeină prezintă avantaje faţă de prepararea cleiurilor de oase, şi anume se prepară fără încălzire. în afară de aceasta nu au miros atît de neplăcut, au rezistenţă satisfăcătoare la umiditate şi căldură. Prin rezistenţă la apă se înţelege calitatea de a da un gel ireversibil. Cleiurile de glutină capătă rezistenţă la apă prin adaos de formol sau de chinoleină. Cazeină este rezistentă sub forma cazeinatului de calciu. Cazeina este o substanţă azotoasă complexă, macromoleculară, amfoteră, din care cauză dă săruri şi cu acizii şi cu bazele. Alături de unt şi lactoză, cazeina este constituentul principal al laptelui, în care se găseşte sub formă de cazeinat de calciu. Conţinutul în cazeină diferă după varietatea de lapte, laptele de vacă constituind principala sursă pentru industria cleiurilor de cazeină. Cazeina poate fi precipitată după degresarea laptelui cu enzimă din cheag sau cu acizi. Cazeina de cheag se deosebeşte de cea acidă, care dă soluţii cu viscozităţi mari. După precipitare are loc: filtrarea, spălarea, presarea şi uscarea. Cazeina pură este o substanţă albă, amorfă, insolubilă în apă, în care se umflă. Este foarte higroscopică. Cazeina acidă se dizolvă în soluţii alcaline, dînd soluţii vîscoase şi lipicioase. Din cauza grupelor carboxilice libere dă cu alcaliile săruri numite cazeinaţi. Cazeina cu peste 12% apă este expusă putrefacţiei. În afară de cazeinatul de calciu, ceilalţi cazeinaţi dau cleiuri reversibile. Cleiurile reversibile îşi conservă proprietăţile un timp destul de scurt, care poate fi prelungit prin adăugare de antiseptice conservante. Degajarea amoniacului arată începutul descompunerii proteinelor, moment din care începe să scadă capacitatea de încleiere. Prepararea cleiului. Întocmai ca la prepararea cleiului de oase, prepararea cleiului de cazeină se desfăşoară în două etape, şi anume înmuierea şi solubilizarea. Înmuierea are loc prin amestecarea cazeinei acide cu apă rece sau caldă în proporţiile potrivite cu viscozitatea cleiului dorit, durata fiind de 1—3 ore. Solubilizarea constă în adăugarea de soluţii alcaline la temperatura de 35—50°C: numai cînd se lucrează cu var stins, solubilizarea are loc la rece. Operaţia are loc în vase de cupru cositorit sau de fier smălţuite, nici într-un caz în vase de aluminiu, care sunt atacate de hidroxidul de sodiu. La urmă se adaugă şi substanţa conservantă. În legătorie se întrebuinţează cleiurile reversibile. Cleiurile de cazeină reversibile sau ireversibile au o durată de întrebuinţare redusă. Cele dintîi se alterează după 10—15 ore, iar ultimele gelifică ireversibil după 10 ore, devenind inutilizabile. Cele mai bune cleiuri de legătorie de cazeină se obţin din borax şi amoniac. Se cunosc mai multe reţete tip, pentru obţinerea cleiurilor, din care se dau următoarele exemple: cazeină tehnică 10 kg apă rece 50 kg amestecul are loc la rece şi durează pînă la umflarea cazeinei. Cazeină se amestecă în continuare cu soluţie de borax sau amoniac după reţetele: borax 1,5 kg sau amoniac (25%) 1 l. Solubilizarea are loc sub agitare continuă (6—8 h), la temperatura de 30—50°C. Cazeina se livrează în saci de hîrtie, lăzi sau butoaie de lemn. Ambalajele se aşază pe grătare de lemn. Depozitarea are loc în magazii bine aerisite, uscate şi curate. Aerisirea trebuie să creeze condiţii care să împiedice umezirea cazeinei. ADEZIVI DE ORIGINE VEGETALĂ Cleiurile vegetale se deosebesc de cele animale prin compoziţia lor chimică. Cele mai multe sunt alcătuite din hidraţi de carbon, pe cînd cele animale sunt de origine proteică. Materia primă întrebuinţată la încleiere se prezintă sub forme foarte variate. Se pot cita gumele, amidonurile, derivaţii celulozici, latexul etc. Gumele sunt furnizate de diferite specii de salcîmi, cunoscute sub numele de gumă arabică, în afară de gumele date de alţi arbori (cireşi, meri etc). Guma arabică este cea mai folosită. Se întrebuinţează la fabricarea cleiurilor în papetărie, la fabricarea culorilor fine de acuarelă, la apretarea mătăsii etc. Principalii constituenţi ai gumei arabice sunt acidul arabic şi calciul. Se dizolvă bine atît în apă rece cît şi în apă caldă, dînd soluţii vîscoase, cu reacţie acidă. Nu se dizolvă în dizolvanţii obişnuiţi pentru răşini. Soluţia de gumă se alterează, din care cauză se impune un adaos de substanţe antiseptice. Ce mai bun conservant este apa de

var. Se recomandă să se dizolve guma în apă, care conţine apă de var în proporţie de 1 /4, exprimată în cm 3. Soluţia are o perfectă limpezime, nu are miros şi se conservă nelimitat. Guma arabică este înlocuită cu cleiuri de dextrină, mucilagii vegetale etc. Aceste cleiuri nu au calităţile gumei arabice. Hîrtiile se dezlipesc, se îngălbenesc (deoarece cleiurile sunt alcaline) şi mucegăiesc. Cleiurile de cauciuc pot fi clasificate în două categorii: pe bază de latex (natural sau sintetic); pe bază de cauciuc (natural sau sintetic). Latexul sau guma elastică. Cauciucul natural, latexul este o emulsie fină de globule de cauciuc în apă, alături de cristaloizi şi diferite proteine care funcţionează ca stabilizatori. Spontan, latexul fermentează o data cu apariţia de acizi şi precipit rea cauciucului. Adăugarea de amoniac asigură păstrarea latexului, care poate fi întrebuinţat direct la lipit. Din contră, adaosul de acid acetic sau alcool provoacă precipitarea cauciucului şi separarea lui de lichid. Cleiurile pe bază de latex prezintă faţă de. cele din cauciuc unele avantaje, în afară de faptul că se suprimă dizolvarea. Latexurile au o concentraţie cu mult mai mare de gumă, la o viscozitate egală cu a unei soluţii de cauciuc, de unde si coeziunea mai mare. Caracteristicile latexului sunt îmbunătăţite prin adăugare de răşini. Se poate obţine un clei bun din latex şi clei de oase sau cazeină amonia-cală. Latexul poate fi îngroşat prin adaos de poliacrilat de amoniu 1 %, cînd se asigură şi stabilitatea lui. Cauciucul este un adeziv nepolar şi este deci dizolvat în lichide nepolare (benzen, toluen, benzină). Cleiurile de cauciuc se folosesc la temperatura de 17—30°C, la lipirea benzii de capăt, acoperirea broşurilor cu coperte de hîrtie, la lipirea forzaţului etc. Printre elastomerii sintetici care convin preparării cleiurilor pot fi citaţi: neoprenul, copolimerii butadienei, copolimerii izoprenului etc.

Fig. 85. Granule de amidon: 1 — de secara ; 2 —.de ovăz ; 3 — de orez; 4 - de cartofi; 5 — de grîu ; 6 — de porumb. Cleiuri de amidon. Amidonul este un polizaharid, monomerul fiind glucoza, aşa cum este şi celuloza, de care se deosebeşte prin gradul mai mic de polimerizare. Formula sa este (C 6H10O5)n. Toate vegetalele — cu excepţia organismelor inferioare — produc amidon prin fotosinteza, ceea ce este caracteristic activităţii lor vitale. Amidonul se găseşte în fructe, seminţe, în cotiledoanele leguminoaselor, în tubercule şi în rizomi. După provenienţa sa, amidonul are ouă denumiri: amidon, cînd se află în fruct, şi feculă, cînd se află în tubercul sau rizom. Amidonul asociat cu gluten — o substanţă azotoasă — se numeşte făină. Amidonurile şi feculele se deosebesc între ele prin forma şi mărimea granulelor, aşa după cum se vede din figura 85. Fecula de cartof are granulele cele mai mari (0,1 mm), iar amidonul de orez cele mai mici (0,01 mm). Amidonul este o pulbere granulară albă, amorfă, insolubilă în apă rece, dar foarte higroscopică, fără gust şi miros. Încălzit în apă, granulele de amidon se umflă, plesnesc şi dau soluţii coloidale, vîscoase şi lipicioase. Proprietăţile cleiurilor de amidon variază cu sortul amidonului. Temperatura de umflare şi de formare a soluţiilor variază, de asemenea, cu specia plantei. Soluţiile de amidon sunt foarte vîscoase la concentraţie mică (6—8%),. din cauza forţelor intermoieculare care produc aglomerări de molecule. Amidonul este mai reactiv decît celuloza. El dă la rece o coloraţie albastră caracteristică cu soluţia de iod în alcool. Fiert cu soluţii acide diluate depolimerizează în trepte, pînă ajunge la monomer: amidon amidon solubil dextrine maltoză glucoză Amidonul solubil dă, de asemenea, coloraţie albastră cu iodul; el se dizolvă bine în apă caldă. Dextrinele se dizolvă uşor chiar în apă rece şi au un gust dulceag. Dextrinele superioare dau o coloraţie brună-violetă cu iodul, pe cînd cele inferioare nu mai dau coloraţie. Soluţiile de dextrină sunt mai puţin vîscoase decît cele de amidon (au molecula mai mică), totuşi soluţiile sunt coloidale şi lipicioase. Clorura de magneziu, ca şi clorurile de zinc, de calciu au acţiuni asemănătoare cu ale acizilor. Alcaliile distrug legăturile secundare dintre moleculele de amidon. Oxidanţii acţionează asupra radicalilor terminali ai

moleculelor de amidon, transformîndu-i în grupe carboxilice reactive. Amidonul oxidat dă naştere la săruri şi este mult mai solubil decît cel nemodificat. Obţinerea cleiurilor de amidon. Cleiurile de amidon se obţin prin degradarea amidonului brut cu acizi, cloruri, alcalii şi agenţi de oxidare. Se pot obţine cleiuri şi din amidonul brut, dar acestea sunt inferioare celor dintîi. Cleiurile de amidon se prezintă sub formă de soluţii vîscoase, avînd consistenţa mierii de albine, transparente şi de culoare galbenă-aurie, pînă la brun. Prepararea lor este simplă, se folosesc la temperatura camerei, au durată mai mare de folosire, nu sunt toxice şi sunt ieftine (în ţările producătoare de cereale şi cartofi). În tehnică se întrebuinţează amidonul de cartof şi de porumb, care se livrează în două calităţi: amidon extra şi calitatea I. Prepararea cleiului de amidon nemodificat are loc în modul următor: se face un terci din amidon cu apă rece sau călduţă (în cazul amidonului de porumb). După umflarea granulelor se adaugă apă fierbinte, sau se lucrează pe baia de apă (65—70°C). Se agită continuu, pentru a se desface cocoloaşele, aducîndu-se concentraţia la 6— 8%. La concentraţie mai mare de 8%, cleiul este prea vîscos şi se întinde greu, dînd straturi groase; la concentraţie mai mică de 6 % străbate hîrtia etc. Temperatura optimă pentru obţinerea cleiului de feculă este de 65—70°C iar pentru cel de amidon de porumb, de 85—90°C. Cleiurile de amidon de porumb sunt inferioare celor de feculă; la răcire ele devin prea vîscoase, din care cauză se întind greu şi umezesc materialul de lipit. Din cauza concentraţiei mici, cleiurile de amidon astfel preparate au o coeziune mică, pătrund prin material şi au o mică energie de adeziune. Un mijloc de îmbunătăţire este adaosul de borax, care împiedică separarea apei din clei, măreşte adezivitatea şi durabilitatea încleierii. Un alt mijloc este adaosul de sodă caustică, în soluţie de 10%, după ce s-a introdus, în prealabil, clorură de magneziu în cantităţile prescrise de reţete. Cleiul astfel îmbunătăţit se întinde în strat subţire şi poate fi întrebuinţat pentru lipirea hîrtiei compacte pe scoarţe, la maşinile de lipit forzaţuri etc. Cantităţile mici de clei se prepară în găleţi sau oale, iar cantităţile mari în malaxoare mecanice. La secţia Legătorie a Combinatului Poligrafic „Casa Scînteii" se foloseşte la pregătirea colii un clei de făină de grîu, obţinut după reţeta: faină de grîu 2 kg hidroxid de sodiu sol l,32°Be 200 ml acid azotic rezidual 200 ml apă 41 Cleiuri de amidon modificat chimic. Pentru obţinerea unor cleiuri poligrafice cu calităţi superioare s-a recurs la prepararea cleiurilor cu amidon depolimerizat, oxidat etc. Cleiuri de dextrina. Dextrina este un amestec de diferite substanţe produse prin depolimerizarea amidonului. Ea conţine glucoza, feculă, acizi organici, acizi minerali, şi mai ales produse medii de depolimerizare. Dextrina are o culoare galbenă, variabilă. Soluţia concentrată de dextrina este vîscoasă şi lipicioasă, cu un miros caracteristic. Adezivi celulozici. Asemănarea compoziţiei chimice a amidonului şi celulozei a făcut pe cercetători să caute mijloace de întrebuinţare a celulozei ca adeziv. Cercetările au condus la obţinerea unor combinaţii de celuloză cu diferiţi acizi, baze etc, care au caracter de adezivi. Din această grupă se enumera nitraţii de celuloză, metilceluloza şi celuloza-glicolat de sodiu. Colodiul este o soluţie de celuloză nitrată (mono şi dinitrat) în alcool şi eter. Soluţia se obţine după reţeta următoare: nitrat de celuloză 5g eter 75 g alcool 95° 20 Pentru a-i da supleţe se adaugă glicerina sau ulei de ricin. Colodiul se întrebuinţează ca liant în fotografia poligrafică şi la lipirea pegamoidului şi a pielii, cu toate precauţiile necesare, întrucît este inflamabil. Cleiuri de metil-celuloza. Numele de metil-celuloză se dă diferitelor combinaţii de celuloză metilată, fără să se precizeze compoziţia lor. Metil-celuloza se obţine din acţiunea sulfatului de metil (CH 3)2S04 sau a clorurii de metil CH 3C1 asupra alcalicelulozei: ⋯de ¿ ¿¿ [ C 6 H 7 O2 ( OH )2 (ONa ) ]n+n ( CH 3)2 SO 4 ⃗ [ C6 H 7 O2 (OH )2 (OCH 3 )]n+nNaCH 3 SO 4 ¿ sulfat⋯mixt sodiu⋯şi⋯metil ¿ eter ⋯metil−celulozic

Produsele obţinute au diferite solubilităţi, după gradul metilării. Metil-celuloza este o substanţă de culoare albă-gălbuie şi se prezintă sub formă de fulgi. Cleiurile de metilceluloză sunt caracterizate prin mare energie adezivă. Ele sunt stabile la căldură şi frig, au o viscozitate constantă, sunt neutre, imputrescibile şi suportă adiţia altor coloizi. Ele pot fi asociate cu clei de amidon, de dextrina, clei animal etc. Cleiurile de metil-celuloză tind să înlocuiască cleiurile de amidon, gumă arabică etc. Cleiul de carboximetil-celuloză este celuloză-glicolat de sodiu şi se prezintă în fibre sau pudră, solubilă în apă, cînd dă soluţii vîscoase, lipicioase. Este inodoră fără gust şi nu fermentează. Poate fi amestecată cu gumă arabică, gelatină, cazeină etc. Aceste cleiuri se folosesc la lucrări de cartonaje, întrebuinţate la ambalarea

alimentelor, deoarece nu miros, aşa cum se întîmplă cu cleiul de oase si de dextrină. Hîrtia şi cartonul lucrate cu clei de carboximetil-celuloză devin impermeabile la grăsimi.

1.39. Adezivii sintetici. Adezivii naturali. Caracteristici comparative. Avantaje şi dezavantaje ale utilizării. Sistemele de clasificare a cleiurilor au evoluat în decursul timpului în funcţie de nivelul tehnicii respective. După origine, cleiurile pot fi clasificate astfel: animale naturale Cleiuri legătorie

pentru

vegetale de amestec

minerale de polimerizare sintetici

de amestec După întrebuinţare, cleiurile de legătorie se clasifică în următoarele grupe: cleiuri pentru hîrtii obişnuite, elastice (cleiuri de amidon); cleiuri pentru hîrtii rigide, cartoane şi hîrtii sau cartoane pînzate (cleiuri de glutină, de cazeină, de amidon prelucrat chimic); cleiuri pentru pegamoid sau piele (cleiuri de glutină, colodiu); cleiuri pentru încleierea cotoarelor de cărţi, a benzii de capăt şi a planşelor intercalate (cleiuri de glutină plastifiată, cleiuri de cazeină); cleiuri pentru materiale plastice (cleiuri sintetice). ADEZIVI SINTETICI Aceştia sunt folosiţi în toate lucrările de legătorie şi broşare. La noi, cei mai întrebuinţaţi polimeri sunt poliacetatul de vinii şi alcoolul polivinilic.Poliacetatul de vinii se livrează sub formă de emulsie apoasă, formă sub care se întrebuinţează la lipit, dar şi în industria lacurilor şi a vopselelor. Emulsiile conţin 50% răşină fin dispersată (0,5—5 μ ,), avînd un caracter slab acid sau neutru. Ele au consistenţa smîntînii şi o bună stabilitate.Prin pierderea apei, emulsiile fac o crustă superficială, se îngroaşă şi nu se mai pot întrebuinţa. De aceea se recomanda să se păstreze în recipiente ermetic închise, sau să se pună deasupra un strat de 2—3 cm de apă. Căldura şi frigul influenţează stabilitatea, din care cauză se impune păstrarea la 15—25°C. Nici într-un caz nu se admite trecerea temperaturii sub 0°C sau peste 40°C.Înainte de folosire, pentru o bună omogemzare se recomandă să se amestece emulsia. Filmul produs de poliacetatul de vinil este elastic, are o bună aderenţă şi rezistă la lumină şi îmbătrînire. Filmul absoarbe apa, se umflă, dar o pierde, fără să se modifice. Filmul nu se dizolvă în apă. Sculele şi vasele folosite trebuie şterse din timp, sau, în cazul uscării, spălate cu solvenţi organici. Se cunosc mai multe sorturi sub denumirea de Aracet, în poligrafie fiind folosit Aracet AP 25. Aracet AP25 se întrebuinţează la broşat prin coasere, precum şi la lipirea celofanului, În reţeta următoare se vede compoziţia unui clei folosit la Combinatul Poligrafic „Casa Scînteii": Aracet AP25 15 1 Alcool polivinilic 1 kg Alcool industrial 400 ml Aracet LC este un lac întrebuinţat la lăcuirea imprimatelor. Vinacetol (alcool polivinilic) se prezintă sub forma unei pulberi albe, solubilă în apă şi glicerina. Se întrebuinţează la prepararea hîrtiei gumate. Policlorura de vinil dizolvată în acetonă s-a întrebuinţat la lipirea copertelor de material plastic. Acest adeziv sintetic dă vapori toxici (din cauza acetonei), motiv pentru care este înlocuit cu acronal. Acronal şi lutonal sunt denumirile comerciale ale unor adezivi pe bază de poli-acrilaţi, care se prezintă sub formă de pulberi. În amestec cu apa alcătuiesc paste de culoare cenuşie-albăstrie, cu totul inofensive pentru lucrători. Este un material importat. Aceste cleiuri se folosesc la lucrări cu materiale plastice. În prezent se fac studii pentru punerea la punct a reţetei unei emulsii apoase de cauciuc sintetic. Adezivii naturali sunt descriși mai sus

1.40. Metode de evaluare a calităţii materiilor prime la recepţie (hârtiei în coli şi în rulouri, cartonului). Verificarea conformităţii calităţii caracteristicilor de calitate.

La fel ca şi cercetările de marketing e necesar asigurarea calităţii produsului în cadrul aprovizionării cu materie primă şi materiale. Aceste activităţi sînt reglementate în ISO 9004 şi presupun: definirea cerinţelor de calitate a materialelor din care urmează a fi realizate produsele; selectarea furnizorilor; stabilirea sistemului de asigurare a calităţii; stabilirea metodelor de verificare; reglementarea diferenţelor referitoare la calitate; planificarea şi menţinerea sub control a recepţiei calitative a materiei prime şi materialelor; înregistrări referitoare la calitatea materiei prime şi materialelor achiziţionate. Definirea cerinţelor cu privire la calitatea materiei prime şi materialelor Termenul de calitate a materialelor reflectă nu doar nivelul defectelor de fabricaţie prezente în material, posibilitatea acestuia de afi prelucrat în condiţii impuse, ci şi comportarea acestora în procesul utilizării. Prin prisma cerinţelor specialiţtilor materiile prime poligrafice trebuie evaluate în modul în care corespund următoarelor cerinţe: caracteristicile estetice din punct de vedere al caracterului de suprafaţă , varietate sau caracteristici cromatice, parametri de structură corelate cu senzaţiile tactile corespunzătoare; confecţionabilitate bună şi capacitate de păstrare în timpul utilizării; cerinţele de fiabilitate şi ecologitate. Cerinţele impuse materialelor se deosebesc după tipul produselor şi sunt subordonate cerinţelor impuse produselor. Astfel cerinţele impuse de produs pot fi structurate în 2 categorii: cerinţe cu implicaţii în procesul de utilizare; cerinţe cu implicaţii în procesul de confecţionare. Cerinţele cu implicaţii asupra procesului de utilizare se subordonează celor cu implicaţii în procesul de confecţionare. Cerinţele cu implicaţii în procesul de confecţionare pot fi grupate astfel: cerinţe constructiv-tehnologice; estetice; sanogetetice sau ecologice; privind prognoza comportării materialelor în procesul de confecţionare şi utilizare; privind siguranţa în exploatare şi siguranţa vieţii; privind încadrarea valorilor dimensiunilor tehnice în intervalul admisibil de valori înscris în documentele furnizorului. Stabilirea sistemului de asigurare a calităţii materialelor Pentru asigurarea calităţii materialelor pentru minimizarea subiectivismului în aprovizionare se pot utiliza una din modalităţile următoare de asigurare a calităţii: auditul sistemului calităţii furnizorului; verificarea calităţii materialelor furnizorului; inspecţii prin sondaj în timpul realizării acestora; efectuarea recepţiei calitative la sediul firmei producătoare de produse din materia respectivă. Conceptul de dirijare a calităţii presupune introducerea noţiunii de interdependenţă între producător şi beneficiarul de materie primă definind preocupări egale pentru obţinerea unor calităţi optime, convenindu-se astfel asupra unei concepţii unitare privind încercările şi certificarea calităţii materialelor, care să faciliteze recunoaşterea reciprocă a acestora, eliminîndu-se încercările multiple datorate cerinţelor diferenţiat-formulate în contractele economice. Recent s-a dezvoltat conceptul de “limită de capabilitate” a performanţei furnizorului, concept axat pe supravegherea continuă atît a resurselor financiare cît şi cele materiale şi umane; noţiunea dezvoltă termenul de capabilitate utilizat de statistica matematică atunci cînd evidenţiază variabilitatea fabricaţiei prin comparaţie cu toleranţele naturale, dar îl completează şi cu ideea de organizare dinamică pentru înlăturarea cauzelor generatoare de pierderi materiale. Aplicabilitatea acestui concept presupune o colaborare reală interactivă a proiectanţilor cu producătorii de materiale, deoarece eforturile acestoranse reflectă direct asupra utilizatorilor de aceste materii prime. Planificare şi ţinerea sub control a recepţiei calitative Stabilirea volumului de eşantionare Un factor ce influenţează corectitudinea deciziilor în activitatea de recepţie a materialelor este corectitudinea stabilirii volumului de eşantionare. Prevalenţa metodelor statistice asupra celor empirice la verificare la recepţie a fost demonstrat prin schemele de eşantionare statistică prin care se obţin informaţii asupra loturilor de produse . Astfel a fost posibil de înlocuit ideea examinării unui procent fix indiferent de mărimea lotului de materie recepţionat. Este necesară elaborarea unui standard ce va reglementa volumul de eşantionare în raport cu volumul de materiale recepţionate. Reglementarea diferenţelor referitoare la calitate O preblemă greu de soluţionat ţine de nivelul de accepabilitate a calităţii materialelor. Aceasta este direct dependent de factorii controlabili ce sunt reprezentaţi de nivelul cerinţelor beneficiarilor produselor poligrafice şi

de preţul acestora. Factorii necontrolabili ce vizează modificarea condiţiilor de microclimă, erori umane, de metodă. Aceştia determină abaterea valorilor caracteristicilor de la valoarea normală şi atrag pierderi calitative. De aceea nivelurile de acceptare nu sunt statice, adică nu sunt posibile valori unice pentru caracteristicile unui material, fiind necesară stabilirea unor intervale de toleranţă pentru valorile caracteristicilor determinante. Potenţialele probleme frecvente manifestate la recepţie pot fi defecte de materiale neîntîlnite pe mostra de calitate şi prezente pe suprafaţa materialelor, nuanţe neconforme cu cartela cromatică avizată, frecvenţa defectelor pe materiale decît cea prevăzută în documentaţie, lipsa unui punct de vedere unitar înn aprecierea lăţimii materialelor. Stabilirea nivelului calităţii depinde de numărul şi gravitatea defectelor prezente. Conform clasificărilor anterioare în care toate defectele sunt structurate în defecte critice principale, secundare, pentru defecte critice sunt stabilite valori specifice pentru pierderea valorciă a materialului în care sunt prezente. Numărul de defecte variază în funcţie de cerinţele calităţii şi de caracteristicile dimensionale. Calitatea materialelor este dictată de 2 factori: frecvenţa defectelror, gravitatea. Gravitatea este dictată de intensitatea, mărimea şi lungimea defectului. Multe din firmele de fabricaţie a materiei prime utilizează sisteme de evaluare a calităţii. Exemplu: sistemul denumit în patru puncte ce se bazează pe principiile: nu se acordă mai mult de 4 puncte penalitate pentru un singur defect; nu se acceptă mai mult de 4 puncte pe o anumită unitate de măsură a materialului (ex.: 1 m 2); defectele ce se remarcă pe toată lăţimea materialului se notează cu 4 puncte; se acceptă materialele cu maxim 40 de puncte la 100 m. orice defect ce se repetă se notează cu 4 puncte pentru fiecare metru în care apare; orice rulou ce are defecte repetate sau succesive pe 3 m nu se respinge din start; orice rulou ce are defecte pe toată lăţimea primilor şi ultimilor 3 m se respinge; fisurile întîlnite pe suprafaţa materialului – 4 puncte. Astfel evaluarea calităţii pentru 100 m se face prin relaţia:

Total puncte x 1000 nr . puncte = metri verificați x lățimea ruloului 100 m2 Revenind la delimitarea defectelor în critice, principale şi secundare, defectele critice sînt defectele ce influenţează disponibilitatea produsului deci nu se acceptă pe materiale. La o frecvenţă mai mare de apariţie a acestora eliminarea ulterioară este imposibilă. Exemple de defecte critice: biezări care conduc la distorsionarea produsului; defect mare de nuanţe; zone diferite de nuanţă. Defectele principale sunt acelea care riscă să producă o deficienţă a posibilităţilor de utilizare a produsului. Ele pot fi îndepărtate prin înlocuirea zonelor de defecte. Exemple: perforări; incluziuni de fibre străine; flotăiri de fibre; nerespectarea raportului de culoare, etc. Defectele secundare (minore) sunt acelea care pot fi uşor remediate sau care sunt permise în produsul finit: varietatea cromatică practic invizibilă; unele ieşiri de fibre nepercepute de ochi. Înregistrările referitoare la calitatea materialelor aprovizionatePentru evidenţierea respingerilor calitative defectele cu care se operează sunt stocate în baza de date dimensionate pe furnizori cu specificarea următoarelor informaţii: data repingerii; nr. documentului furnizorului care însoţeşte lotul; articolul ,produsului şi caracteristicilor lui dimensionale; destinaţia (pentru produse de import, export şi pe piaţa internă); mărimea lotului livrat; cantitatea respinsă la recepţie; cantitatea returnată; nr. documentului de primire/returnare; motivul respingerii. Acest act inclusiv cu indicarea timpului de luare a măsurilor (24-72 h) se întoarce furnizorului în vederea negocierii de mai departe. Aceste informaţii mai sunt utilizate pentru rapoartele lunare în vederea întocmirii buletinului calităţii. Calitatea în specificaţii şi proiectare În accepţiunea modernă asupra calităţii produselor calitatea reclamată rezultă în procesul de pregătire a fabricaţiei corelînd necesităţile clientului cu potenţialul tehnic şi uman, al producătorului prin utilizarea unor

procedee raţionale. Astfel calitatea programată reprezintă inima producătorului fiind dimensiunea care determină supravegherea. Procesul de pregătire a fabricaţiei unui produs implică: pregătirea tehnică; pregătirea materială; pregătirea organizzatorică. Pregătirea tehnică are ca obiectiv asigurarea informaţiilor necesare sub forma unor documentaţii tehnicoeconomice referitoare la produsul care urmează a fi realizat, ce se desfăşoară pe următoarele direcţiui principale: pregătirea constructivă (proiectarea), pregătirea tehnologică (elaborarea tehnologiei de fabricaţie şi control), executarea şi omologarea prototipului şi a seriei zero (lotul experimentat), elaborarea documentaţiei tehnice finale. Aceste etape pot fi conformate funcţie de genul de activitate a întreprinderii şi particularităţii de organizare. Mecanismul tehnic de proiectare a calităţii programate se caracterizează într-o documentaţie concretă capabilă să definească produsul, funcţiile şi performanţele lui şi vizează asigurarea calităţii totale. Calitatea în specificaţii şi proiectare are obiectivele: definirea proiectului ( aspecte referitoare la calitate); specificarea metodelor de măsurare şi încercare; analiza proiectului; calificarea şi validarea proiectului; analiza finală a proiectului şi lansarea fabricaţiei; analiza aptitudinii de lansare pe piaţă a produsului; ţinerea sub control a modificării proiectului; recalificarea proiectului; managementul configuraţiei proiectului. Transpunerea în măsuri tehnice a calităţii percepute de utilizatori În faza de concepţie a unui produs definirea calităţii fiecărui element component constă în predicţia unui rezultat fără precizarea mijloacelor care trebuie utilizate pentru a o obţine. Proiectul traduce informaţiile generale în criterii vizînd: asigurarea nivelului calităţii produsului; alegerea materiei prime şi a accesoriilor adecvate; corelarea tehnologiilor de fabricaţie cu cele de finisare; sinteza riguroasă a rezultatului calitativ prognozat în informaţii pentru asigurarea preciziei controlului de conformitate. Asigurarea niveluluicalitativ vizează: transpunerea necesităţilor utilizatorilor în măsuri cuantificabile la nivelul zonelor critice ale produsului; analiza şi ierarhizarea nivelului calitativ al acestora funcţie de criteriile estetice, de fiabilitate, de mentinabilitate, de confort psihosenzorial; stabilirea implicaţiilor asupra limitelor toleranţelor, operaţiilor din procesele tehnologice şi parametrilor acestora, utilajelor şi dispozitivelor necesare. Pentru transpunerea necesităţilor utilizate în măsuri cuantificabile la nivelul zonelor critice percepute de utilizatori, producătorii descompun generic produsele în elementelor constitutive realizînd analiza pe elemente de produs. Aceste zone trebuie să răspundă criteriilor estetice, de fiabilitate, de siguranță în timpul purtării, de confort psihosenzorial. Specificarea metodelor de măsurare şi încercare Analiza şi validarea seriei zero Seria zero e constituită din copiile prorotipului pentru anumită gamă de produse şi are ca scop urmărirea materializării în documentaţia constructivă şi tehnologică a performanţelor proiectate ale produsului. Principalele activităţi întreprinse pentru asigurarea calităţii seriei zero sunt: lansarea, urmărirea şi finalizarea documentelor de producţie însoţitoare în condiţii identice cu cele de la fabricaţia de serie; stabilirea executanţilor seriei zero, ei fiind executanţii întregului volum de serie; verificarea utilajelor, asigurarea dispozitivelor; acordarea de asistenţă tehnică în concordanţă cu documentaţia de fabricaţie şi control cu scopul eliminării deficienţelor. Deficienţele sesizate în urma execuţiei seriei zero sunt consemnate într-un proces verbal operîndu-se modificările corespunzătoare în documentaţie înaintea elaborării procesului tehnologic. Verificarea seriei zero Evaluarea calităţii produselor ce conţin seria zero se realizează prin probe succesive. Funcţie de genul produselor ele sunt verificate în static şi dinamic, urmărindu-se manifestarea tuturor defectelor: ale materiei prime; constructive; tehnologice de fabricaţie;

tehnologice de finisare; de ambalare şi marcare; de transportare.

1.41. Cerneluri cu destinaţie specială: fluorescente, metalizate, etc.. Cerneluri pe bază de romalchid. În industria cernelurilor poligrafice, răşinile alchidice sunt din ce în ce mai întrebuinţate la prepararea cernelurilor tipo şi ofset, datorită calităţilor lor speciale. Cernelurile pe bază de romalchid poseda un mecanism complex de uscare, atît pe cale chimică, oxidativă, cît şi pe cale fizică (penetrare şi filtrare). Aceasta le conferă avantajul de a putea fi folosite pe suporturi foarte variate, atît pe hârtie absorbantă cu porii deschişi cît şi pe fonte. Cerneluri cu uscare rapidă. Ritmul din ce în ce mai accelerat impus producţiei poligrafice, ca urmare a măririi vitezei maşinilor de tipar şi a mecanizării progresive a diferitelor operaţii, cere o scurtare considerabilă a timpului de uscare a cernelurilor. Această problemă a fost soluţionată prin elaborarea cernelurilor cu uscare rapidă, care se bazează pe fenomenul filtrării selective a componenţilor liantului (o răşină macromoleculară, dizolvată într-un solvent mineral cu viscozitate mică). O răşină folosită cu succes la fabricarea cernelurilor cu uscare rapidă este cauciucul ciclizat. Aceste cerneluri se usucă aproape instantaneu pe hârtie, în schimb fixarea pe suporturi mai puţin absorbante lasă de dorit. De aceea s-a recurs la introducerea în componenţa acestor cerneluri şi a uleiurilor vegetale, a răşinilor alchidice etc. Cernelurile pe bază de cauciuc ciclizat prezintă şi dezavantaje: fenomenul cunoscut sub numele de pulverizare sau « formare de ceaţă», acţiunea de umflare a valurilor de cauciuc şi faptul că nu sunt lucioase. Pentru combaterea fenomenului de pulverizare se adaugă în cerneală cantităţi mici de substanţe chimice, ca: trietanol-amină, butanol, talc, clorură de amoniu etc. Alte răşini care au dat rezultate bune la fabricarea cernelurilor cu uscare rapidă sunt: răşinile maleice, stirenice, fenolice esterificate cu pentaeritrită, în combinaţii cu răşini alchidice stirenate şi uleiuri vegetale şi minerale. Cernelurile cu luciu permit obţinerea de tipare cu aspect lucios, fără a fi nevoie de o operaţie suplimentară de supralăcuire. Acest sistem de cerneluri se pretează numai pentru hârtiile cretate. Pe lîngă netezimea şi uniformitatea stratului superficial, o caracteristică ce se impune hârtiei cretate este rezistenţa la smulgere a stratului superficial, ca urmare a lipiciozităţii mai mari a acestui tip de cerneluri. Folosirea acestor cerneluri se bazează pe principiul întrebuinţării unei răşini dure macromoleculare, care, dizolvată într-un mediu cu viscozitate redusă, favorizează filtrarea selectivă a liantului în microporii hârtiei. Astfel, răşina rămâne fişată împreună cu pigmentul la suprafaţa hârtiei, ceea ce duce la obţinerea efectului de luciu. Efectul de luciu este mai accentuat cînd stratul de cerneală este mai gros. Cerneala cu luciu nu prezintă în general tendinţa de emulsionare cu apa. Totuşi, se recomandă folosirea unei cantităţi minime de apă de umectare (în cazul tiparului ofset). Noi cerneluri pentru tiparul adânc. Cernelurile pentru tiparul adânc au ca liant o soluţie de răşini sau asfalt natural în toluen sau xilen. Aceşti lianţi pătrund în mare parte în porii hârtiei, iar pigmentul rămâne la suprafaţă nefixat, ştergându-se uşor şi dând un tipar mat. Pentru înlăturarea acestor inconveniente s-a recurs !a folosirea răşinilor macromoleculare (răşinile fenolformaldehidice, răşini esterificate cu pentaeritrită, răşini maleice, cauciucul ciclizat, cauciucul clorurat etc.). Din motive de protecţia muncii, solvenţii aromatici folosiţi la fabricarea cernelurilor de tipar adânc tind să fie înlocuiţi cu solvenţi alifatici (benzine, esenţe petroliere) sau hidrocarburi ciclice saturate. Răşinile trebuie deci adaptate acestor solvenţi, folosindu-se răşini solubile în hidrocarburi alifatice. Cernelurile helioflexografice pentru celofan şi folii metalizate au căpătat o mare importanţă pentru fabricarea ambalajelor. Cernelurile pentru ambalaje se clasifică in: — cerneluri pe bază de hidrocarburi (alifatice, aromatice); — cerneluri cu solvent alcoolic, bazate pe etanol, alcooli propilici şi alţi solvenţi alcoolici volatili similari; — tipuri diverse bazate pe diferiţi solvenţi, în funcţie de cerinţele lianţilor folosiţi. Noi tipuri de cerneluri. În ultimul timp au apărut noi tipuri de cerneluri folosite la tiparul înalt şi plan, dintre care cele mai importante sunt: — Cerneluri care se fixează termic sau prin încălzire (heat-set). Aceste cerneluri se usucă prin utilizarea unei surse de energie exterioară — căldura. Liantul acestor cerneluri este o răşină tare, dizolvată într-un solvent petrolier. Acţiunea căldurii şi proprietăţile filtrante ale hârtiei fac să se îndepărteze o parte din solvenţi, iar răşina se întăreşte pe hârtie. Se mai pot întrebuinţa ca solvenţi glicoli sau esteri glicolici în combinaţie cu hidrocarburi. — Cerneluri care se fixează prin absorbţie de vapori de apă (moisture-set). În cazul folosirii acestor cerneluri, hârtia, imediat ce a fost imprimată, este trecută într-o cameră de vapori. Solvenţii cernelii, care sunt de natură glicolică, absorb umiditatea în exces, iar răşina precipită pe hârtie. Lichidul este absorbit.

— Cerneluri care se fixează prin răcire. Aceste cerneluri folosesc drept liant unde substanţe menţinute în stare topită (combinaţii de răşini şi ceruri). Uscarea cernelii este provocată prin răcire. Cernelurile din pastă apoasă de pigmenţi se prepară prin dizolvarea fazei apoase direct cu liantul cernelii, în lipsa sau în prezenţa unui agent tensioactiv (procedeul Flushing). Aplicându-se acest procedeu unui sistem format din pastă apoasă a unui pigment şi o răşină topită, se obţin pigmenţi rezinaţi, la care fiecare particulă de pigment prezintă un înveliş de răşină. Prin dizolvarea în solvenţi adecvaţi, aceşti pigmenţi dau cerneluri tipo, ofset, heliografice şi flexografice de calitate superioară, datorită gradului înalt de dispersie pe care îl prezintă. Cernelurile fluorescente sunt produse ce poseda intensitate cromatica sporită. Dar acestea posedă rezistenţă scăzută la acţiunea luminii, precum şi la substanţele chimice. Cernelurile metalice pot fi păstoase sau lichide. Cernelurile păstoase de obicei sunt furnizate spre client – în întreprinderi gata de utilizare, în timp ce cernelurile lichide sunt furnizate ca pastă plus liant şi solvent, şi trebuie să fie amestecate imediat înainte de imprimare. În imprimarea ofset este foarte dificil să se atingă echilibrul cerneală-apă la utilizarea cernelurilor metalizate, din cauza dimensiunii particulei pigmentului. Aceste vopsele uşor se şterg, dar în cazul în care pe acestea se aplică lac pentru a preveni abraziunea, atunci se reduce luciul metalic. Cernelurile metalizate pot fi, de asemenea, utilizate şi la tiparul adânc, dar imaginea va avea un aspect negativ. Există o recomandare generală pentru cernelurile metalizate şi fluorescente – e nevoie de imprimat pe hârtie cretată, atunci absorbţia nu va scădea din luciu. Aplicarea unui strat de cerneală mai vare decât de obicei, va consolida percepţia cernelii. De asemenea, acestea pot fi amestecate cu cerneluri obişnuite ofset pentru îmbunătăţirea proprietăţilor de imprimare. Cernelurile de securitate:

      

Cerneluri standard vizibile şi fluorescente la UV; Cerneluri standard vizibile şi fluorescente cu schimbarea culorii la UV; Cerneluri standard invizibile şi fluorescente la UV; Cerneluri metalice şi fluorescente la UV; Cerneluri pentru înseriere fluorescente la UV; Cerneluri termocromice – cu dispariţia culorii la temperatură; Cerneluri cu efect perlat de strălucire. 1.42. Termoadezivii. Compoziţie. Mod de preparare. Proprietăţi. Termoadezivi Substanţe adezive termoplastice - drept bază a termoadezivului reprezintă copolimerul plastic cu o structură

amorfă, caracteristicile căruia depind de substanţe monomere iniţiale. La temperatura obişnuită reprezintă material solid elastic, care la încălzire treptat trece în starea de viscofluiditate, în aşa stare se aplică pe suprafaţa materialelor. El se solidifică la temperatura camerei formînd pelicula elastică rezistentă. AVANTAJE: solidificarea aproape momentano a peliculei adezive, ceea ce permite prelucrarea blocurilor de carte fără a trece prin instalaţiile de uscare; elasticitatea sporită a peliculei adezive; sporirea productivităţii muncii; ameliorarea condiţiilor de muncă (lipsa dizolvanţilor); posibilitatea petrecerii mecanizării şi automatizării a proceselor de broşare-legare. Termoadezivul constă din: baza – copolimer, 15-30% răşini (colofoniu modificat) pentru sporirea adeziunii, 10-30% ceară sau parafină, 2% antioxidant. Pentru prepararea termoadezivului se utilizează copolimerul de vinilacetat cu etilena (elvax). Termoadezivul se confecţionează în aspectul granulelor, termo-aţelor, ş.a. DEZAVANTAJE: Termoadezivul pe baza elvaxului are rezistenţa scăzută la temperaturi joase, şi anume la temperatura de -5 - -70C pelicula devine fragilă. DOMENIUL DE UTILIZARE: la unirea fără coasere a blocului, mai poate fi utilizat la introducerea blocului în scoarţă, lipirea forzaţului, copertare. Termoadezivul în aspect de termo-aţe se utilizează la coaserea fasciculelor în timpul fălţuirii. Adezivi termoreactivi Substanţe adezive termoreactive formează pelicula în rezultatul reacţiilor chimice ce se petrec pe suprafaţa materialelor supuse adeziunii la temperatura obişnuită. Pentru obţinerea adezivului se folosesc polimeri liniari, care interacţionînd cu substanţa micro moleculară formează structura spaţială. În rezultat adezivul trece în stare

insolubilă şi infuzibilă. În adezivi se adaugă substanţe minerale, se mai introduc polimeri termoplastici pentru sporirea elasticităţii.

1.43. Proprietăţi tehnice de imprimare a cernelurilor. Caracteristicile cernelurilor pentru imprimare determină calitatea produsului poligrafic şi regimul procesului de imprimare şi de-aceea cernelurilor poligrafice sunt impuse următoarele cerinţe. 1w Ele trebuie să posede anumite caracteristici optice şi să asigure obţinerea imaginilor similare originalului. 2w Pentru obţinerea colilor imprimate calitativ în cadrul unui tiraj , cernelurile trebuie să fie uniforme, nu trebuie să se stratifice şi să nu conţină particule mari ale pigmentului. 3w Trebuie să fixeze relativ repede şi rezistent pe suprafaţa suportului imprimat 4w Adeziunea şi proprietăţile reologice trebuie să asigure petrecerea proceselor tehnologice de imprimare. La imprimarea pe suport colorat sau materiale de copertare, cernelurile trebuie să posede capacitatea de acoperire suficientă şi să creeze imaginea exactă şi invers. La imprimarea policromă cînd diferite nuanţe se creează pe calea suprapunerii cernelurilor, acestea trebuie să fie transparente. Transparenţa şi opacitatea deprind de caracteristicile cernelei ca sistem dispers. Prezenţa în cerneală a cantităţii mari a particulei pigmentului contribuie la refracţia luminii în interiorul stratului şi iese din acesta neajungînd pînă la suport. În acest caz cerneala este ne transparentă. Practic, transparenţa cernelurilor depinde de caracteristicile pigmenţilor, deoarece diferiţi lianţi au coeficienţi de refracţie practic identici. Proprietăţile tehnice de imprimare includ includ:

   

Viscozitatea Fluiditatea Tixotropia [capacitatea la formarea structurii] Adeziunea Fluiditatea cantitativă se caracterizează prin viscozitatea. Prezenţa pigmentului solid contribuie la agregarea – fixarea particulelor pigmentului între ele cu formarea

carcasului. Odată cu agregarea viscozitatea creşte, însă rezistenţa structurii carcasului nu este înaltă, de aceea poate fi distrusă la amestecarea mecanică a cernelei, însă cu timpul cerneala din nou are loc formarea structurii. Formarea structurii în cerneală după distrugerea mecanică se numeşte dixotropia. Caracteristicile tehnice influenţează la comportarea cernelurilor în procesul de imprimare, în primul rînd proprietăţile reologice (tehnice) influenţează asupra sistemului de vopsire a maşinii de tipar; influenţează la aplicarea cernelii pe formă şi de pe formă pe suportul imprimat. În cazul cernelii structurale ele se aplică uniform pe forma de tipar, în rezultatul colile imprimate devin mai puţin contraste. În cazul aplicării cernelurilor structurale ele pot forma aţe lungi, şi-n cazul vitezei sporite cernelurile pot să se prăfuiască. Adeziunea cernelurilor pentru imprimare. Adeziunea influenţează esenţial la comportarea cernelurilor. în procesul de imprimare şi la calitatea producţiei imprimate. Este necesar de a deosebi 2 fenomene ce au loc în timpul repartizării cernelei în aparatul cu cerneală, la aplicarea acestei pe formă şi la transferarea ei pe suportul imprimat. Primul fenomen este adeziunea cernelei cu suprafaţa de interacţiune şi al doilea fenomen este opunerea rezistenţei stratului de cerneală de divizare între două suprafeţe. Adeziunea reprezintă interacţiunea şi fixarea între ele a două materiale sau corpuri diferite (cerneala şi cilindre; cerneala cu forma de tipar, cerneala cu hîrtia), în rezultatul interacţiunii moleculare.

Adeziunea depinde de structura chimică a cernelei şi suprafeţei cu care interacţionează cerneala. Adeziunea mai depinde şi de fluiditatea cernelei. Pentru asigurarea adeziunii este necesară apropierea maximă a corpurilor ce acţionează între ele. Însă cerneala trebuie concomitent să se divizeze pentru a se lipi la cealaltă suprafaţă, însă rezistenţa adeziunii trebuie să fie tot timpul mai mare decît rezistenţa opunerii stratului de cerneală. Cu adeziunea este legat unul din defectele imprimării – smulgerea cernelei, a particulelor de hîrtie ceea ce duce la rebutul producţiei imprimate şi impurifică parţial forma de tipar. Smulgerea depinde de viscozitatea cernelei şi se măreşte odată cu viteza imprimării, de aceea pentru măsurarea rezistenţei suprafeţei hîrtiei se determină viteza minimală la care se începe smulgerea. Cu caracteristica adeziunii este legată şi prăfuirea cernelei – formarea „ceţei” colorante din particulele mici a cernelei. Sporirea vitezei imprimării favorizează întinderea cernelei în aţe subţiri. Totodată extinderea cernelei este legată cu caracteristicile ei reologice. Capacitatea la extindere se măreşte odată cu sporirea viscozităţii.

1.44. Materialele destinate pentru fixarea blocurilor ediţiilor poligrafice. Clasificare. Caracteristici şi particularităţi. Caietele, completate în blocuri necesită de a fi fixate unul cu altul, cu scopul primirii unui bloc monolit pentru prelucrarea tehnologică de mai departe. Pentru fixarea blocurilor de carte, broşurilor, revistelor se utilizează tifon, aţe, captalband, bumvinil (colencor), hîrtia pentru forzaţ, materiale pentru lipirea cotorului, etc. Tifonul poligrafic se utilizează pentru prelucrarea cotorului blocului de carte sau unirii fascicolelor separate în bloc. Acestea reprezintă o ţesătură rară din pînză, se utilizează tifonul de bumbac şi semisintetic. Pentru conferirea asprimii tifonul se apretează de obicei cu adeziv pe bază de Na-KMC, se usucă şi se trece prin calandru. De asemenea se utilizează şi tifonul cu acoperire termoplastică, care conferă blocului o densitate mai înaltă decît tifonul obişnuit şi permite economisirea fibrelor din bumbac. Aţele de bumbac sunt destinate pentru coaserea fasciculelor în blocul de carte, ele constau din 6 aţe subţiri împletite între ele. În dependenţă de numărul de torsionare a aţelor de bumbac, firele se împart în 3 grupe: în 3, 4 şi 6 împletituri. Ele se impregnează cu substanţe de amidon pentru a ca să nu se desfăşura. Grosimea aţelor depinde de grosimea firelor şi de numărul de împletituri. Aţele se numerotează cu numerele: 8, 10, 12, 16, 20, 30, 40, 50, 60 şi 80. Aţele mai subţiri se numerotează cu cifre mai mari. Pentru coaserea blocurilor automat, se utilizează aţe cu numere mai aproape de 30, iar pentru coaserea manuală – pînă la 10, inclusiv. Rezistenţa aţelor depinde de proprietăţile fibrelor de bumbac şi gradul de torsionare. De gradul de torsionare depinde de asemenea şi flexibilitatea aţelor. Aţele de capron – se confecţionează din polimeri de poliamid. Pentru aceasta polimerul se topeşte şi se străpunge prin nişte duze cu diametrul de 0,25 mm. Şuviţele subţiri ale polimerului, răcindu-se, se transformă în fire. Firele sunt supuse alungirii, astfel grosimea aţelor se micşorează de 4-5 ori în comparaţie cu cea iniţială. Astfel se obţin fire foarte subţiri şi rezistente, la torsionarea (răsucirea) cărora se primesc aţele de capron. Aceste aţe se utilizează mai frecvent deoarece ele nu influenţează la grosimea cotorului şi nu formează noduri la coaserea blocului. Termoaţele – se prezintă ca o combinaţie bicomponentă a firelor din mătase vâscoase, care nu se topeşte la temperatură, şi propilenă, care se topeşte la temperatură şi se înclee aţă-bază pe hîrtie. Temperatura de topire a termoaţelor e de 260-3200C. Termoaţele se utilizează pentru fixarea fasciculelor cu falţ la cotor, care exclud procesul de coasere a blocului cu aţă. Fixarea fasciculelor cu termoaţe cu urmare a încleierii blocului de carte cu termoclei sau dispersie de PVA permit de a automatiza procesul de broşare-coparte. Sîrma – se prezintă ca aţă sub formă metalică. Pentru sîrma de oţel utilizată în industria poligrafică se înaintează următoarele cerinţe tehnice: ea trebuie să fie de grosime uniformă pe toată lungimea ei şi să aibă suprafaţa albă şi lucitoare; trebuie să fie destul de flexibilă; coaserea cu sîrmă ruginită nu se permite; pentru preîntâmpinarea coroziei unele tipuri de sîrmă se acoperă cu strat subţire de zinc, cupru, lac sau staniu. Sîrma se pregăteşte de diverse diametre, marcate cu numere. Cu cît este mai mare numărul cu atît este mai subţire sîrma. Pentru coaserea prin suprapunere se utilizează sîrmă cu numărul de 25 şi 26 – diametrul 0,50 şi 0,55 mm; iar pentru coaserea intercalare se utilizează sîrma cu numărul 24 şi 22 cu diametrul de 0,6-0,7 mm. Captalbandul – se lipeşte la marginile superioare şi inferioare a cotorului, de obicei la ediţiile voluminoase. Are rol decorativ, de oformare şi totodată contribuie la rezistenţa fasciculelor. Material pentru ricăn – poate fi aspru, semiaspru, elastic, moale, rigid, semirigid. Ricănul conferă rezistenţă şi elasticitate cotorului, asigură posibilitatea imprimări cotorului cu cerneluri şi folie poligrafică. Pentru ricănul elastic se utilizează hîrtie pentru copertă cu gramajul de 120-190g/m 2; pentru obţinerea ricănului rigid se

particularităţi.

Caracteristici şi

4

Articulaţiile

2

Piciorul cărţii

Bumvinil

Ricănul

5

Carton de copertare

Materiale fără bază

Hîrtie pentru coperte

Hîrtia pentru forzaţ Hîrtia pentru copertă

2

3

Materiale de copertare Carton

1

Materiale pe baza neţesută

Părţile de carton

Foliant

Lederin pe hîrtie

Material de acoperire.

Materiale de copertare

Sintonit

Materiale pe baza neţesută

Netcor

1.45. Materialele de copertare. Clasificare.

Materiale pe baza ţesută

Colencor

Cu factură deschisă

Lederin

utilizează cartonul de ambalare sau copertare, avînd grosimea de 0,4-0,6 mm; hîrtia pentru ricănul elastic sau semirigid se alege în dependenţă de grosimea cotorului blocului. Materiale pentru prelucrarea forzaţului şi a falţurilor: fascicola, forzaţ; chenar (pergamin, colencor). Pentru conferirea rezistenţei forzaţurilor şi pentru rezistenţa unirii blocului cu scoarţa, forzaţul împreună cu primele şi ultimele fascicule se prelucrează cu fîşia de pergamin cu grosimea de 15 mm şi gramajul de 40 g/m 2. Cu toate că este subţire suportă pînă la 200-300 flexiuni repetate, deoarece se confecţionează din celuloză sulfat de rafinare grosieră. La prelucrarea cu pergamin a primei şi ultimei fascicule cu forzaţ, rezistenţa forzaţului sporeşte de 2-4 ori. Pentru sporirea rezistenţei unirii ilustraţiilor cu blocul de carte, acestea se lipesc de tijă. Tija – o fîşie cu următoarele dimensiuni: lăţimea 10 mm, înălţimea este egală cu înălţimea cotorului, este confecţionată din hîrtie cu gramajul de 80 g/m2. În calitatea materialului pentru chenar şi tijă se utilizează material de copertare – bumvinil (colencor), însă poate fi utilizat şi material neţesut. Scopul principal al lipirii materialului pe cotor este conferirea rezistenţei adăugătoare cotorului blocului, fixarea formei cotorului şi în scopul rezistenţei unirii cu scoarţa. Pentru prelucrarea cotorului blocului se utilizează tifonul mai puţin apretat decît tifonul destinat pentru coasere.

Hîrtia şi ţesătura pentru acoperirea scoarţelor Materiale pentru fixarea şi conferirea rezistenţei blocului de carte (tifon, aţă, sîrmă...) Hîrtia de copertare se editează de următoarele tipuri: hîrtia pentru forzaţ, hîrtia pentru copertă, broşuri, supracopertă, hîrtia pentru părţi de carton şi ricăn. Hîrtia pentru forzaţ trebuie să posede rezistenţă mecanică înaltă, rezistenţa la flexiuni repetate şi rezistenţă la rupere. Regula obligatorie la croirea forzaţului este sensul de fabricaţie conform cotorului blocului. Gradul de impregnare, cel puţin 1,25mm. Alegerea hîrtiei pentru forzaţ depinde de volumul ediţiei: La volumul ediţiei pînă la 320 pagini se utilizează hîrtia cu masa 1m2 nu mai puţin de 80gr. La volumul mai mare de 320 pagini se utilizează hîrtia cu masa 1m2 nu mai mic de 120gr.

Hîrtia pentru copertă se utilizează pentru încleierea scoarţelor, confecţionarea coperţilor, supracoperţilor. Aceasta trebuie să fie rezistentă la flexiuni repetate, să posede rezistenţa stratului superior la smulgere. Aceste caracteristici sunt asigurate prin componenţa sa fibroasă: - celuloză sulfit şi pînă la 40% celuloză sulfat. Rezistenţa hîrtiei pentru copertă sporeşte la aplicarea stratului de lac sau laminare. Se editează hîrtia pentru copertă rezistentă la umiditate, ce are rezistenţa mecanică sporită în stare umedă şi uscată. Aceasta se atinge prin introducerea în hîrtie a substanţelor de impregnare (latex, răşina de melaminformaldehidă). Hîrtia pentru ricăn trebuie să posede densitatea înaltă, să nu se deformeze la imprimare (cu folie poligrafică) sau crearea unui desen reliefat. Trebuie să fie aspră pentru o percepere mai bună a adezivului. În cazul cotorului drept se utilizează carton pentru ricăn ce posedă gramajul 240 g/m2, care asigură asprimea necesară cotorului. Tipuri de cotor

Drept

rotunjit în formă de ciupercă

Materiale de acoperire Materiale pe baza ţesăturii. Ţesătura se formează în rezultatul împletirii aţelor. Urzeala - aţele situate în direcţia longitudinală, bătătura – aţele situate în direcţia transversală. Sistemul de împletire a aţelor poate fi divers. Cea mai simplă împletire este legătura pînză (atunci cînd fiecare aţă a bătăturii trece prin aţa urzelii). În dependenţă de structura ţesăturii aceasta are caracteristici mecanice diferite în cele două direcţii. În procesele de broşare – legare ţesătura se foloseşte sau cu factura deschisă sau cu aplicarea pe suprafaţa ei a stratului special de acoperire. Materialele de copertare cu factura deschisă se confecţionează pe baza ţesăturilor de bumbac, mătase, ştapel. Pentru reducerea deformaţiei în timpul umezirii, sporirii asprimii şi reducerea capacităţii de trecere a adezivului pe faţă, ţesăturile se supun prelucrării adăugătoare – apretării (se aplică pe revers stratul din amidon şi caolin). Colencor – material de copertare cu acoperire de amidon – caolin. Colencor reprezintă ţesătura de bumbac (mitcali) cu legătura pînză, pe suprafaţa căreia se aplică un strat pe baza adezivului de amidon, caolin (substanţa de umplutură) şi pigment. Un strat se aplică pe partea revers a ţesăturii şi două straturi pe faţa ţesăturii. Pentru obţinerea pe faţă a unui desen, materialul de copertare se trece prin calandrul de imprimare (dotat cu relief). Se editează colencor tip modern fără imprimare, cu păstrarea parţială a facturii ţesăturii. Are acoperire de latex, posedă rezistenţa înaltă la flexiuni repetate, la umiditate, nu are luciu, se imprimă bine cu cernelurile de copertare şi folie poligrafică. A fost elaborat un nou material sincor, pentru a înlocui amidonul şi pentru ameliorarea aspectul exterior a colincorului şi pentru îmbunătăţirea caracteristicilor mecanice. Baza materialului sincor – mitcali pe suprafaţa căruia este aplicat un strat de produse sintetice (Na-KMC, PVA, PVS). Material de acoperire dublat Reprezintă ţesătura încleiată cu hîrtia, însă cu păstrarea facturii, culorii şi alte calităţi ale ţesăturii. Aceasta se utilizează pentru oformarea artistică a scoarţei. Totodată, hîrtia conferă ţesăturii asprimea necesară, ceea ce împiedică pătrunderea adezivului pe faţa ţesăturii. Pentru obţinerea materialului dublat se utilizează ţesături neapretate (prelucrate cu amidon) de factură diferită şi împletire, printre care sunt: pînza, mătasea, in ş.a. Pentru lipirea cu ţesătură se utilizează hîrtia rezistentă din celuloza sulfat, avînd masa nu mai mult de 80g/m2 şi gradul de impregnare a hîrtiei este de 0,75-1 mm. Pe reversul materialului dublat se aplică un strat de adeziv din PVA sau termoadeziv, în aşa mod se uneşte cu ţesătura. Acest material de copertare se utilizează la confecţionarea tip 7. Material de acoperire de nitroceluloză (Lederin).

Se confecţionează pe baza ţesăturii din bumbac – mitcali, care se apretează (se prelucrează cu soluţia de amidon) apoi se usucă şi pe faţă se aplică soluţia de nitroceluloză. După uscarea soluţiei pe suprafaţa materialului se aplică cîteva straturi de lac, de nitroceluloză cu pigment, substanţa de umplutură şi plastificatori (dibutilftalat, ulei de recin). Pentru obţinerea luciului pe suprafaţa materialului de copertare se mai aplică încă un strat transparent de lac, apoi materialul se trece prin calandrul obişnuit sau de imprimare, creîndu-se un relief. Lederin – rezistenţa la umiditatea înaltă, el practic nu se deformează la flexiuni repetate, însă imprimarea cu cerneluri de copertare este complicată. Cu timpul plastificatorul se separă de materialul de bază, în rezultat are loc distrugerea materialului, în deosebi în regiunea de flexiune. Material de copertare pe bază neţesută Materialul neţesut se obţine din fibre sintetice (capron, lavsan) şi artificiale (viscoza) care se unesc cu ajutorul adezivului din latex sau altui adeziv sintetic. Netcor – material de copertare pe bază neţesută de amidon, caolin. Acesta reprezintă pînză din amestecul fibrelor sintetice (lavsan) şi artificiale (viscoză), în proporţie de 70% la 30%, lipite între ele cu emulsia de acril, pe suprafaţa căreia este aplicat un strat de amidon – caolin şi acoperirea de nitroceluloză. Sintonit – material de copertare pe baza neţesută, cu acoperire de nitroceluloză, pigment şi umplutură. Sintonitul se confecţionează neted sau cu un desen reliefat. Are o rezistenţă înaltă, inclusiv rezistenţa la uzură şi la acţiunea mediului ambiant. Acest material percepe bine imprimarea cu folie poligrafică, imprimarea cu cerneluri trafaret şi mai rău cerneluri de copertare. Scanvinil – cu acoperire de clorură de polivinil, acest material se obţine elastic, moale, identic pielei. Material de copertare pe bază de hîrtie Bumvinil – material de copertare pe baza de hîrtie cu acoperire de clorură de polivinil. El constă din baza de hîrtie, pe o faţă a căruia este aplicat stratul compus de pigment, umplutură, PVC (clorură de polivinil), plastificator. Bumvinilul are o rezistenţă înaltă la uzură şi flexiuni repetate, este rezistent la umiditate, se editează de două tipuri: A şi B (A - cu imprimare, B – fără imprimare, neted). Bumvinil de tip A este mai subţire, moale, cu masa 1m2 pînă la 80gr şi de tip B, este mai greu şi gramajul căruia constituie 200 g/m2. material de tip A este destinat pentru confecţionarea scoarţelor de standardul 7, iar bumvinil de tip B – standardul 6. Material de copertare pe baza de hîrtie, cu acoperire de nitropoliamid (Lederin pe hîrtie) Acesta constă din bază – hîrtia şi grund (acoperirea) – nitroceluloză, pigment, umplutură, plastificator. După uscarea stratului, acesta se aplică cu lac pentru ai conferi nu doar luciu, dar şi a spori rezistenţa unirii a stratului superior cu baza. Acest material este destinat pentru scoarţa de standardul 5. Material de copertare pe baza de hîrtie, cu acoperire de poliuretan de tip foliant Drept bază serveşte hîrtie rezistentă mată cu deformaţia minimă la umezire, pe suprafaţa căreia se aplică compoziţia din răşini de poliuretan. Acest material seamănă cu pielea la exterior şi chiar unele caracteristici. Poate fi utilizat pentru confecţionarea scoarţelor de standardul 7 şi 5. pe acest material se imprimă bine atît cu cerneluri de copertare cît şi cu folie poligrafică. Material pe baza hîrtiei cu acoperire din latex Acesta poate fi utilizat pentru confecţionarea scoarţelor de standardul5. Materiale fără bază – masă plastică De obicei clorură de polivinil, mai rar poliamid. Se confecţionează în aspectul colilor subţiri, grosimea cărora este în limitele de la 0,2 pînă la 0,5mm. Acest material constă din polimer termoplastic, pigment, plastificator. În dependenţă de cantitatea plastificatorului, masa plastică poate fi aspră sau moale. Scoarţele de masă plastică sunt rezistente la uzură, la umiditate. Pot fi utilizate pentru scoarţe de tip 6. Polimerul termoplastic se supune uşor procesului de imprimare cu folie, la temperaturi joase scoarţele devin aspre, ne rezistente, ceea ce duce la deformarea scoarţelor. În afară de aceasta, dibutilftalat se elimină cu timpul, trecînd pe celelalte obiecte, în rezultat ele se lipesc. Masa plastică în calitatea materialului de copertare se confecţionează de obicei pentru confecţionarea produselor de papetărie.

1.46. Folia poligrafică. Structură, tipuri şi caracteristici. Domeniul de aplicare. Folia poligrafică Pentru oformarea artistică a legăturii cărţilor, felicitărilor, pliantelor publicitare şi alte produse poligrafice se foloseşte metoda imprimării în relief cu folie poligrafică a textului şi a ilustraţiilor. Folia poligrafică este de diferite tipuri: metalizată (cu luciu metalic), - colorată mată sau lucioasă, - bronz. Schema repartizării straturilor foliei poligrafice

Folia

4

4

3

6 5

2

2

reprezintă

un

stratul – bază (baza foliei); 2. stratul de divizare (separare); 3. stratul de vopsire; 4. stratul de aplicare; 5. stratul de lac; 6. stratul de aluminiu. material subţire alcătuită din mai multe straturi, care constă din: stratul – bază (baza foliei), stratul de divizare (separare), stratul de vopsire, stratul de aplicare. Folia mai poate fi şi din 3-5 straturi diferite după compoziţie şi natura materialelor iniţiale, ceea ce-i conferă proprietăţi termomecanice complicate. La temperatura normală toate straturile sunt tari, nelipicioase, destul de bine fixate între ele. La temperatura imprimării (80-150 0C) în stratul de divizare scade rezistenţa legăturilor dintre straturi şi are loc o dezlipire uşoară a bazei foliei de al stratul de vopsire. În acelaşi timp la stratul de aplicare creşte proprietatea de lipire, ceea ce sporeşte rezistenţa legăturii cu materialul, pe car are loc imprimarea cu folie. Celelalte straturi la temperatura imprimării rămîn neschimbate. În timpul imprimării cu folie rezistenţa coeziunii stratului de vopsire, inclusiv şi rezistenţa între starturile de vopsire şi lăcuire, trebuie să fie mai mare decît rezistenţa legăturilor de coeziune sau adeziune cu stratul de ceară. Sub elementele neimprimabile a formei toate straturile trebuie să păstreze rezistenţa iniţială şi totalmente să se desprindă după imprimarea cu folie. Baza foliei poligrafice Cel mai des este utilizată pelicula de lavsan cu grosimea de 12-20 µm sau foaie de calc cu gramajul 40 g/m 2, câteodată hîrtia condensată – 26 g/m 2. Baza trebuie să fie rezistentă, netedă, elastică, astfel conferindu-i rezistenţă şi elasticitate în întregime şi influenţează al structura suprafeţei de imprimare cu folie (mată sau lucioasă). La folosirea foii de calc ca bază, folia are un preţ mai redus şi proprietăţi satisfăcătoare. Pe baze de lavsan, ea este mai rezistentă, şi de aceea imprimarea cu folie poate fi efectuată la o temperatură mai înaltă. Stratul de separare (divizare) Acesta se aplică pe stratul bază, are rolul de a diviza uşor stratul de vopsire (împreună cu cel de lăcuire) de stratul de aplicare în timpul imprimării cu folie sub elementele imprimabile. De aceea el trebuie să fie uşor topitor şi în acelaşi timp să menţină rezistenţă destul de bună între legăturile straturilor de vopsire şi de aplicare cu baza sub elementele neimprimabile. Stratul de divizare poate fi din ceară tare cu temperatura de topire +79 0C sau din compoziţie de ceară (montan – ceară, parafină). Stratul de vopsire Acest strat are grosimea de 1,5-5 µm, ce stabileşte proprietăţile optice, mecanice (rezistenţa la ştergere), rezistenţa la dizolvanţi ş.a. La folia colorată mată stratul poate fi pigmentat, la cea lucioasă – să fie compus din start de lac şi strat pigmentat, cea metalizată – din strat de lac şi strat de aluminiu. Stratul pigmentat conţine pigmenţi organici şi neorganici, cu rezistenţa bună la lumină (ex.: ohra, milori, ş.a.). Stratul pigmentat cîte odată poate îndeplini funcţia stratului de aplicare. Pentru aceasta în componenţa stratului de vopsire adăugător se introduc răşini alchide, ulei, amidon ş.a. În acest caz folia este de trei straturi. Stratul de lac Stratul dat este aplicat la prepararea foliei lucioase colorate înainte de cel de vopsire, pe cel de divizare. Lacul conţine răşină care are temperatura de înmuiere mai mare decît temperatura de imprimare cu folie. Stratul

de lac are grosimea de 0,5-1,5 µm. În folia colorată lucioasă stratul dat conferă luciu imprimeului şi protejează startul de vopsire de la acţiunile chimice şi mecanice. Stratul de aplicare El asigură rezistenţa legăturii foliei cu materialul imprimat, de aceea la temperatura imprimării el trebuie să fie lipicios, vîscos, iar la răcire să capete o legătură bună de divizare cu materialul. Stratul are grosimea de 1,5-5 µm. Pentru pregătirea stratului de aplicare, se folosesc polimeri sau dispersii. Cel mai des se foloseşte dispersia de polivinilacetat fără plastificatori, amestecuri de răşini acrilice. Calitatea foliei se apreciază conform caracteristicii culorii, luciului, rezistenţei imprimeului la ştersături, rezistenţa la lumină, la căldură, rezistenţa la coroziune, ş.a. Folia se clasifică în felul următor: Prima cifră semnifică tipul foliei: 1 – de bronz, 3 – de jubileu, 4 – colorată mată, 5 – colorată lucioasă. A doua cifră – tipul suportului, pentru care este recomandată folia: 1 – toate tipurile de materiale de broşare – copertare cu acoperire obişnuită, 2 – hîrtia şi cartonul, 8 – materiale de broşare – copertare cu acoperire de clorură de polivinil de tipul bumvinil, balacron ş.a. A treia cifră – materialul bazei foliei: 1 – foaia de calc, 2 – hîrtia condensată, 3 – pelicula de lavsan cu grosimea de 20 µm, 4 – pelicula de lavsan cu grosimea de 12 µm. A IV-a, a V-a şi a VI-a cifră sunt scrise prin cratimă şi reprezintă culoare foliei: folia de bronz în dependenţă de nuanţă posedă numărul de la 01 pînă la 09, cea de jubileu metalizată de la 010 la 090, culoarea foliei pigmentate se înseamnă prin teri cifre (ex.: 200-299 – roşie, 300-399 – albastră, 500-599 – galbenă, 800-900 - albă). Folia de bronz are rezistenţa mică la coroziune şi la fabricarea ei se foloseşte pudra de bronz, care uşor se aprinde. De aceea ea practic nu se mai produce. Imprimarea cu oricare fel de folie are loc la presurile poligrafice prin încălzirea clişeului pînă la temperatura anumită (80-1500C). La calitatea imprimării influenţează nu numai temperatura, dar şi presiunea în pres, şi timpul ţinerii sub presiune. În pres se pune folia cu stratul de divizare către materialul imprimat. Sub presiunea clişeului încălzit stratul de divizare se topeşte, îşi pierde rezistenţa, iar cel de separare – se înmoaie şi devine lipicios şi se fixează cu stratul de vopsire pe suprafaţa materialului. Imaginea se fixează definitiv după răcirea tiparului gata.

1.47. Lacuri utilizate în poligrafie. Clasificarea lacurilor utilizate în poligrafie. Caracteristicile lacurilor utilizate în domeniul tipografic. Lăcuirea este aplicarea pe suprafaţa materialelor unor compuşi de lac – substanţe lichide capabile după fixare să formeze suprafeţe transparent solide. Lăcuirea este una din metodele cele mai des utilizate pentru finisarea producţiei imprimate care conferă colii aspectul exterior atrăgător, anumite caracteristici de exploatare şi alte funcţii. Clasificarea lacurilor: poate fi efectuată după anumiţi parametri tehnologici şi de exploatare: viscozitate, tehnologia de fixare, rezistenţa fizică şi chimică, caracteristici fizice şi optice, tehnologia de aplicare, prelucrarea postpress şi alte caracteristici speciale, însă cel mai des clasificarea lacurilor se ia în dependenţă de natura componentului principal: - pe bază de ulei - pe baza dispersiilor apoase - pe baza foto-polimerului (lacurile UV) - pe baza dizolvanţilor organici Lacuri pe bază de ulei – după componenţa lor sunt practic identici cu cernelurile de imprimare. Utilizate în tipar offset şi tiparul înalt. La fel ca cernelurile acestea conţin răşini, uleiuri minerale şi vegetale, diferite adaosuri auxiliare, însă în componenţa lor lipsesc substanţele colorante (pigmenţii). Avantajele lacurilor pe bază de ulei: adeziunea bună la diferite suporturi imprimate elasticitatea înaltă a peliculei de lac posibilitatea utilizării aceloraşi materiale auxiliare ca şi în timpul lucrului cu cernelurile. compatibilitatea bună cu cerneluri

utilizarea în timpul lăcuirii a aceloraşi regimuri de lucru ca şi la imprimarea cu cerneluri, ceea ce uşurează esenţial procesul tehnologic de lăcuire. Dezavantajele: timpul de fixare îndelungat gradul de luciu scăzut prezenţa mirosului modificarea treptată a caracteristicilor optice a peliculei de lac. Timpul de fixare îndelungat scade productivitatea procesului tehnologic, complică tehnologia, limitează grosimea stratului de lac, limitează înălţimea topului lăcuit şi utilizarea prafurilor anticopiative care reduc gradul de luciu. Gradul scăzut de luciu şi nuanţa gălbuie specifică acestor lacuri scade semnificativ efectul decorativ la utilizarea acestor lacuri. Lacurile pe baza de ulei se aplică prin aparatul de vopsit a maşinii offset, atît pe coli uscate cît şi pe cele umede. Ele se fixează prin absorbirea sau oxidarea. Pentru sporirea vitezei de fixare poate fi utilizată uscarea cu razele infraroşii. Lacuri pe baza dispersiilor apoase – reprezintă amestecul dispersiilor polimere, răşinilor, peliculogenilor, dispersiilor de ceară, compuşi antispumanţi. Dizolvantul de bază este apa. Însă în unele cazuri pentru reglarea anumitor parametri a lacurilor, de ex: viteza de uscare, în apă poate fi adăugată o cantitate nu prea mare de spirt. Avantajele dispersiilor apoase sunt luciul sporit, rezistenţa fizico-chimică înaltă a peliculei de lac, lipsa mirosului după lăcuire, puritatea ecologică (cînd lipseşte spirtul). Datorită luciului avansat lacurile pe baza dispersiilor apoase se utilizează pe larg pentru oformarea decorativă a producţiei imprimate. Rezistenţa înaltă fizico-chimică a peliculei de lac contribuie la protejarea stratului de cerneală de diferite acţiuni mecanice. Lipsa mirosului şi joase permite utilizarea lacurilor pe baza dispersiilor apoase la producerea ambalajului pentru produse alimentare, chiar fiind supuse unor temperaturi foarte joase. Dezavantajele: deformarea hîrtiilor subţiri adeziunea insuficientă la unele materiale non-absorbante. Lacurile pe baza dispersiilor apoase se aplică în secţiile de tipar offset, flexografic, adînc, prin intermediul imprimării prin şablon, de asemenea utilizîndu-se utilaj special pentru lăcuire. Sortimentul foarte variat a lacurilor este propus pentru tipar offset, în dependenţă de viscozitatea lacului, acesta poate fi aplicat prin aparatul de vopsit a maşinii offset, în secţia specială sau prin aparatul de umezire. Lacurile pentru tipar offset pe baza dispersiilor apoase de acril sau răşini de stirol - acril se deosebesc printrun luciu înalt şi rezistenţă la uzură, la fel viteza redusă de uscare. Lăcuirea poate fi realizată atît pe uscat, cît şi pe umed. Aceste lacuri se fixează prin evaporare sau absorbire. Pentru sporirea vitezei de uscare a lacurilor poate fi utilizată uscarea cu aer fierbinte, de asemenea cu uscarea razelor infraroşii. Lac pe baza fotopolimerului (lacurile UV) Lacul UV reprezintă compoziţia lichidă ce conţine fotopolimeri – substanţele capabile să se polimerizeze sub acţiunea razelor UV. Fixarea lacurilor UV are loc în rezultatul reacţiei chimice sub acţiunea luminii numită reacţia de fotopolimerizare. În dependenţă de tipul reacţiei de fotopolimerizare. Lacurile UV se divizează în 2 grupe: lacuri cu fixarea sau întărirea radicală lacuri cu fixare cation În calitatea liantului în lacul cu fixarea radicală se foloseşte răşini – acrilatele. În a doua grupă în calitatea liantului servesc răşinile de epoxid. Lacurile UV cu fixarea radicală au găsit utilizare mai largă la fixarea producţiei imprimate (decît cele cu fixare cation). Avantajele lacurilor UV cu fixare radicală: timpul de fixare redus gradul de luciu redus rezistenţa fizico-chimică înaltă a peliculei de lac aspect economic avantajos (evaporare minimă) posibilităţi tehnologice înalte timpul redus de fixare a lacurilor UV (mai puţin de 1s) permite atingeri productivităţii maximale a procesului de lăcuire, aspectele economice la imprimare sunt determinate de lipsa în componenţa lacului a compuşilor care se evaporă. Dezavantajele: prezenţa mirosului după lăcuire

eliminarea în procesul de uscare a ozonului (O3) acţiunea alergică în cazul nimeririi pe piele preţ înalt Lacurile UV cu fixarea cation nu şi-au găsit explicaţie din cauza preţului şi mai înalt, timpul de fixare înalt care depinde şi de tipul suportului imprimat. Lacuri pe baza solvenţilor organici Fixarea lacurilor pe baza solvenţilor organici se petrece pe baza evaporării solventului volatil. Pentru sporirea vitezei de fixare a lacului se foloseşte uscarea cu aer încălzit (aer fierbinte). Lăcuirea poate fi efectuată prin metoda tiparului flexografic, adînc şi imprimării prin şablon. Folosirea lacurilor pe baza solvenţilor organici este limitată din cauza următoarelor: 1. Dezavantajele: - prezenţa mirosului după lăcuire - impurificarea mediului ambiant - pericolul exploziei şi apariţiei incendiului Aceste dezavantaje limitează posibilităţile de utilizare a acestor lacuri în producerea ambalajului pentru produse alimentare. Avantaje şi dezavantaje lacului UV şi a lacurilor pe baza dispersiei apoase. Destinaţia şi compoziţia lacurilor pentru imprimare, lacurilor pe baza dizolvanţilor organici. Caracteristicile lacurilor utilizate în poligrafie. Lăcuirea este aplicarea pe suprafaţa materialelor unor compuşi de lac – substanţe lichide capabile după fixare să formeze suprafeţe transparent solide. Lăcuirea este una din metodele cele mai des utilizate pentru finisarea producţiei imprimate care conferă colii aspectul exterior atrăgător, anumite caracteristici de exploatare şi alte funcţii. Clasificarea lacurilor: poate fi efectuată după anumiţi parametri tehnologici şi de exploatare: viscozitate, tehnologia de fixare, rezistenţa fizică şi chimică, caracteristici fizice şi optice, tehnologia de aplicare, prelucrarea postpress şi alte caracteristici speciale, însă cel mai des clasificarea lacurilor se ia în dependenţă de natura componentului principal: - pe bază de ulei - pe baza dispersiilor apoase - pe baza foto-polimerului (lacurile UV) - pe baza dizolvanţilor organici Lacuri pe baza dispersiilor apoase – reprezintă amestecul dispersiilor polimere, răşinilor, peliculogenilor, dispersiilor de ceară, compuşi antispumanţi. Dizolvantul de bază este apa. Însă în unele cazuri pentru reglarea anumitor parametri a lacurilor, de ex: viteza de uscare, în apă poate fi adăugată o cantitate nu prea mare de spirt. Avantajele dispersiilor apoase sunt luciul sporit, rezistenţa fizico-chimică înaltă a peliculei de lac, lipsa mirosului după lăcuire, puritatea ecologică (cînd lipseşte spirtul). Datorită luciului avansat lacurile pe baza dispersiilor apoase se utilizează pe larg pentru oformarea decorativă a producţiei imprimate. Rezistenţa înaltă fizico-chimică a peliculei de lac contribuie la protejarea stratului de cerneală de diferite acţiuni mecanice. Lipsa mirosului şi joase permite utilizarea lacurilor pe baza dispersiilor apoase la producerea ambalajului pentru produse alimentare, chiar fiind supuse unor temperaturi foarte joase. Dezavantajele: deformarea hîrtiilor subţiri adeziunea insuficientă la unele materiale non-absorbante. Lacurile pe baza dispersiilor apoase se aplică în secţiile de tipar offset, flexografic, adînc, prin intermediul imprimării prin şablon, de asemenea utilizîndu-se utilaj special pentru lăcuire. Sortimentul foarte variat a lacurilor este propus pentru tipar offset, în dependenţă de viscozitatea lacului, acesta poate fi aplicat prin aparatul de vopsit a maşinii offset, în secţia specială sau prin aparatul de umezire. Lacurile pentru tipar offset pe baza dispersiilor apoase de acril sau răşini de stirol - acril se deosebesc printr-un luciu înalt şi rezistenţă la uzură, la fel viteza redusă de uscare. Lăcuirea poate fi realizată atît pe uscat, cît şi pe umed. Aceste lacuri se fixează prin evaporare sau absorbire. Pentru sporirea vitezei de uscare a lacurilor poate fi utilizată uscarea cu aer fierbinte, de asemenea cu uscarea razelor infraroşii. Lac pe baza fotopolimerului (lacurile UV) Lacul UV reprezintă compoziţia lichidă ce conţine fotopolimeri – substanţele capabile să se polimerizeze sub acţiunea razelor UV. Fixarea lacurilor UV are loc în rezultatul reacţiei chimice sub acţiunea luminii numită reacţia de fotopolimerizare. În dependenţă de tipul reacţiei de fotopolimerizare. Lacurile UV se divizează în 2 grupe:

lacuri cu fixarea sau întărirea radicală lacuri cu fixare cation În calitatea liantului în lacul cu fixarea radicală se foloseşte răşini – acrilatele. În a doua grupă în calitatea liantului servesc răşinile de epoxid. Lacurile UV cu fixarea radicală au găsit utilizare mai largă la fixarea producţiei imprimate (decît cele cu fixare cation). Avantajele lacurilor UV cu fixare radicală: timpul de fixare redus gradul de luciu redus rezistenţa fizico-chimică înaltă a peliculei de lac aspect economic avantajos (evaporare minimă) posibilităţi tehnologice înalte timpul redus de fixare a lacurilor UV (mai puţin de 1s) permite atingeri productivităţii maximale a procesului de lăcuire, aspectele economice la imprimare sunt determinate de lipsa în componenţa lacului a compuşilor care se evaporă. Dezavantajele: prezenţa mirosului după lăcuire eliminarea în procesul de uscare a ozonului (O3) acţiunea alergică în cazul nimeririi pe piele preţ înalt Lacurile UV cu fixarea cation nu şi-au găsit explicaţie din cauza preţului şi mai înalt, timpul de fixare înalt care depinde şi de tipul suportului imprimat. Lacuri pe baza solvenţilor organici Fixarea lacurilor pe baza solvenţilor organici se petrece pe baza evaporării solventului volatil. Pentru sporirea vitezei de fixare a lacului se foloseşte uscarea cu aer încălzit (aer fierbinte). Lăcuirea poate fi efectuată prin metoda tiparului flexografic, adînc şi imprimării prin şablon. Folosirea lacurilor pe baza solvenţilor organici este limitată din cauza următoarelor: 1. Dezavantajele: - prezenţa mirosului după lăcuire - impurificarea mediului ambiant - pericolul exploziei şi apariţiei incendiului Aceste dezavantaje limitează posibilităţile de utilizare a acestor lacuri în producerea ambalajului pentru produse alimentare.

1.48. Structura şi proprietăţile polimerilor utilizaţi în poligrafie. În poligrafie polimerii se confecţionează pentru materia primă de bază şi ce auxiliară. În multe cazuri substanţele polimere se formează în procesele tehnologiei poligrafice (solidificarea chimică a cernelurilor şi adezivilor, fotopolimerizarea, confecţionarea cilindrilor şi alte procese.) La materialele polimere se atribuie următoarele materiale poligrafice: celuloza, pelicule polimere (poate servi ca suport pentru imprimare), fabricarea sau confecţionarea supra coperţilor, cauciuc pentru cilindri şi plastinele offset; baza starturilor fotosensibile; la prepararea adezivilor şi lianţilor cernelurilor pentru imprimare. În cea mai mare parte a materialelor poligrafice sunt formate din catene macromoleculare care la rândul lor sunt alcătuite dintr-un număr de atomi identice numite unităţi structurale sau verigi elementare legate între ele prin legături covalente/ legături intramoleculare. Compuşii macromoleculari se sintetizează chimic din unul sau mai mulţi componenţi cu masa moleculară mică numiţi monomeri. Utilizarea polimerilor în poligrafie se datorează următoarelor proprietăţi specifice. Capacitatea de a forma fibre Termoplasticitatea Elasticitatea Capacitatea de adeziune Capacitatea de a forma peliculă Aceste caracteristici sunt specifice pentru polimeri şi nu se întâlnesc la substanţe monomeri. Polimeri se numesc substanţele compuse din molecule cu masa moleculară înaltă (de la câteva mii până la milioane) şi catena lor poate fi reprezentată în felul următor: A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-AA-A-A-...-Ann-numărul elementelor monomere sau gradul de polimerizare care poate fi de la 10 3, 104 şi mai mult. Copolimer - sunt compuşi macromoleculari, sintetizaţi prin copolimerizarea a doi sau mai multe tipuri de monomeri de compoziţii chimice diferite. Dimensiunile macromoleculelor au o influenţă deosebită a caracteristicilor polimerilor. Odată cu creşterea masei moleculare sporeşte rezistenţa, temperatura de topire, se reduce capacitatea de a se dizolva.

Există grupuri de substanţe ce ocupă o grupă intermediară în substanţele micromoleculare şi polimeri care se numesc oligomeri. Oligomerii au grad de polimerizare între câteva sute până la 5000. >Clasificarea polimerilor < În dependenţă de origine există polimeri naturali şi sintetici. Polimerii naturali sunt substanţe macromoleculare ce intră în componenţa plantelor (de ex.: celuloza, cauciucul natural, albumina). Deoarece sortimentul polimerilor naturali este limitat şi caracteristicile lor nu satisfac întotdeauna cerinţele, o utilizare mai largă în poligrafie o au polimerii sintetici, obţinuţi în rezultatul sintezei de substanţe micromoleculare. Polimerii pot fi obţinuţi având caracteristici programate anticipat. Utilizarea polimerilor sintetici în poligrafie permite sporirea calităţii şi reducerii termenilor de fabricare a produsului şi deseori prin reducerea preţului. Se deosebesc 3 tipuri de structuri a polimerilor: Structură macromoleculară liniară Structură ramificată

Structură spaţială sau în reţea În polimerii cu structură liniară macromoleculele reprezintă nişte lanţuri lungi în care elementele monomere sunt legate succesiv între ele. Polimerii cu structură ramificată se prezintă sub forma unor lanţuri lungi ramificaţi lateral. Rezistenţa acestora este mai redusă decât acelor liniari. Polimerii spaţiali sunt formaţi din lanţuri macromoleculare, legate între ele prin legături covalente transversale. Spre deosebire de polimerii liniari, polimerii cu structura în reţea nu se dizolvă şi nu se topesc fără descompunere, de-aceea aceşti polimeri nu pot fi transformaţi în fibre. În dependenţă de capacitatea de a-şi schimba caracteristicile sale la încălzire, polimerii se divizează în: polimeri termoplastici polimeri termoreactivi polimeri termostabili Polimerii termoplastici au capacitatea de un număr infinit de ori să fie topiţi la încălzire şi să fie solidificaţi la răcire fără a-şi schimba proprietăţile. La acestea se referă de obicei polimerii cu structură liniară (polisterol, polietilenă). Polimerii termoreactivi sunt acei polimeri care la încălzire devin mai moi şi pe urmă se solidifică ireversibil. La aceşti polimeri se referă fenolformaldehidă, şi alţi polimeri de structură spaţială. Polimeri termostabili - ce nu-şi schimbă starea sub acţiunea temperaturii. În funcţie de structura catenei compuşii macromoleculari se divizează în: Carbocatenari Heterocatenari Carbocatenari - sunt compuşi a căror catenă principală este formată din atomi de carbon. Heterocatenari - compuşi a căror catenă principală conţine pe lângă atomi de carbon şi alte elemente chimice. Funcţie de metodele de confecţionare polimerii sintetici se pot diviza: obţinuţi prin polimerizare prin policondensare prelucrare chimică Funcţie de monomerul iniţial, polimerii sintetici se divizează în următoarele tipuri: policlorură de vinil polietilenă polisterol etc. >Metodele obţinerii polimerilor < Polimerizarea este reacţia de unire a moleculelor monomere prin formarea compuşilor macromoleculari ce se petrece fără eliminarea produselor secundare (apa, spirt, clor, hidrogen) şi fără schimbarea componenţei elementare. Caracteristicile polimerilor gata depinde de alegerea monomerilor iniţiali, de amestecul diferitor monomeri (sau copolimerizare), metodele şi condiţiile polimerizării. În timpul copolimerizării apar macromolecule în care elementele deferitor monomeri în proporţie şi consecutivitate diferită, în rezultat formându-se materiale cu diverse proprietăţi.

Există câteva metode de polimerizare care variază funcţie de condiţiile de efectuare a reacţiei de polimerizare: Polimerizare în bloc - ce se petrece în masa monomerului lichid aflat sub presiune. Polimerizarea în bloc se produce în volumul monomerului, însă cu timpul creşte viscozitatea lui, scade capacitatea lui de transmitere a căldurii, de-aceea, în rezultat se formează un produs neuniform, după gradul de polimerizare. Polimerizarea de lac se petrece în amestec şi produsul final al polimerizării se obţine în aspect de dizolvant sau lac. Polimerizarea dispersă se petrece la amestecarea monomerului lichid sau amestecul monomerilor în mediul apos în prezenţa stabilizatorilor şi emulgatorilor. Produsele polimerizării disperse se folosesc în următoarele modalităţi. De ex.: este posibilă obţinerea prafurilor solide (policlorură de vinil, polisterol sau a cauciucurilor elastice), este posibilă şi utilizarea dispersiilor apoase în calitatea adezivilor şi substanţele peliculogene. >Polimeri obţinuţi prin polimerizare < Polietilena se obţine prin polimerizarea etilenei: nCH2=CH-(CH2-CH2)n Polietilena reprezintă un corp solid transparent şi se utilizează pentru material de peliculă. La imprimarea pe acest material cerneala se fixează insuficient din cauza suprafeţei nepolare, de-aceea suprafaţa polietilenei, înainte de imprimare, se activează (se prelucrează în mod special). Acest material este rezistent şi elastic datorită structurii sale regulate şi structurii cristalizate. Structura polimerului liniar: starea amorfă starea cristalică starea nedefinită

Polisterol se obţine prin polimerizarea sterolului

n C H = C 2

C H -C H - C H -C H - C H = C H 3

2

n -2 Polisterolul se cristalizează doar la încălzirea şi întindere, este transparent şi reprezintă unul din tipurile sticlei organice. Se utilizează pentru decorarea producţiei tipografice pe cale a presării polisterolului în aspect de peliculă subţire pe suprafaţa colii imprimate. Polivinil acetat se obţine prin polimerizarea vinilacetatului. Se utilizează în calitatea adezivului. Poliacrilatele este denumirea generală a polimerilor obţinuţi prin polimerizarea derivaţiilor acizilor de poliacril, e un material solid transparent (sticlă organică), se utilizează ca masă plastică. >Sinteza prin policondensare < Este reacţia de unire a câtorva molecule, ce se petrece cu eliminarea moleculelor micromoleculare. Drept exemplu ne poate servi soluţia răşinii fenolformaldehide în rezultatul interacţiunii fenolilor cu formaldehida. >Prelucrarea chimică a polimerilor naturali < O parte a polimerilor se obţine prin prelucrarea substanţelor naturale macromoleculare. Astfel se obţin esteri simpli şi compuşi ai celulozei carboxilceluloză. Din acestea se obţin materiale utilizate în calitatea peliculogenilor sau adezivilor. Caracteristicile polimerilor Caracteristicile tehnologice ale polimerilor sunt: capacitatea de fibrelare termoplasticitatea (pentru mase plastice) termoreactivitatea

elasticitatea capacitatea de adeziune şi formare a peliculei Capacitatea de fibrelare. Materialele fibroase se utilizează în producerea ţesăturilor, hîrtiilor, ş.a., de ex.: confecţionarea hîrtiei pe baza materialului fibros natural – celuloza, de asemenea fibre sintetice şi naturale se utilizează pe larg. Capacitatea de fibrelare este specifică materialelor polimere cu structura liniară, orientarea macromoleculelor la confecţionarea fibrelor sintetice se obţine prin formarea polimerului în stare de viscozitatefluiditate. Pentru aceasta polimerul în stare topită se trece prin orificii subţiri – filieri. Fibrele obţinute se răsucesc formînd aţe. Fibrele naturale sunt de obicei scurte şi rezistenţa aţei se asigură prin împletirea fibrelor în structura aţei. Fibrele sintetice se utilizează în calitatea aţelor pentru coaserea fasciculelor, în calitatea adaosului celulozei la producerea hîrtiei, în calitatea ţesăturii de capron pentru dechel, site pentru forme de tipar trafaret. Termoplasticitatea – capacitatea substanţelor la temperatură obişnuită a polimerilor să treacă la încălzire în stare de visco-fluiditate şi să se solidifice la răcire. Polimerii termoplastici constituie baza maselor plastice, care se utilizează la confecţionarea formelor elastice şi solide pentru tipar înalt, cilindre, ş.a. În stare solidă masele plastice posedă o rezistenţă înaltă apropiată de cea a metalelor. Avantajele maselor plastice: uşurinţa lor, diversitatea caracteristicilor optice, electrice, fizice, se supun uşor prelucrărilor mecanice. Avantajul principal: simplitatea obţinerii confecţiilor de diverse forme şi complexitate. Caracteristicile pozitive a maselor plastice: rezistenţa mecanică înaltă caracteristici înalte plastice (de ex.: polieteruritan, policlorură de vinil, polietilen) rezistenţa înaltă la acţiunea substanţelor agresive (acizilor, bazelor, apei, spirtului) rezistenţa la frecţiuni transparenţa şi capacitatea de fibrelare a razelor U.V. (de ex.: polietilen, poleacrilat, ş.a.) Aceste caracteristici permit copierea sub acţiunea razelor U.V., ceea ce este important la confecţionarea formelor de tipar din poliamide şi poliacrilat. masa lor mică simplitatea prelucrării în confecţii Formarea maselor plastice are loc în stare de visco-fluiditate la încălzire. Termoplasticitatea – capacitatea de deformaţii plastice la temperaturi înalte. Masele plastice pot avea diferite compoziţii. Unele dintre ele, ca: sticla organică constă dintr-un anumit polimer, ca: poliestirol, poliacrilat fără adăugarea careva substanţe. De obicei masele plastice prezintă substanţe multicomponenţiale. Principalul component: polimerul, ce joacă rolul liantului, însă în dependenţă de destinaţie în mase plastice pot fi introduse plastificatori, stabilizatori, catalizatori, substanţe colorante. Liant – substanţa macromoleculară ce determină principalele caracteristici a maselor plastice (mecanice, optice, fizice, chimice) Substanţele de umplutură sporesc rezistenţa mecanică a polimerului, uneori reduc costul. În calitate de substanţele de umplutură pot fi substanţele în formă de praf (masă lemnoasă măcinată, grafit, pigmenţi), de fibre (asbest, sticlă în formă de praf), de hîrtie, ţesături. Substanţele de umplutură influenţează asupra caracteristicilor mecanice a confecţiilor în procesul de formare, sporesc viscozitatea, conferă plasticitatea. Plastificatorii sporesc caracteristicile de deformare a confecţiilor (de ex.: dibutilftalat (ulei de recin), care sporesc caracteristicile elastice a polimerilor). Pigmenţii, coloranţii conferă nuanţă, culoarea necesară maselor plastice. Stabilizatorii conferă maselor plastice o rezistenţă la uzură mai sporită. Catalizatorii – substanţe ce conferă viteza de uscare a maselor plastice termoreactive (acizi, baze, săruri)

Termoreactivitatea – capacitatea unor polimeri sau oligomeri, la încălzire iniţial să treacă în starea de viscofluiditate (stare amorfă, devin moi) şi mai apoi să se solidifice ireversibil, cu formarea produsului insolubil şi infuzibil. Solidificarea se atinge în rezultatul reacţiilor chimice, ce au loc sub acţiunea temperaturii, sau altor acţiuni de energie. Termoreactivitatea asigură obţinerea materialelor rezistente (inclusiv la temperatură) şi elastice. Masele plastice termoreactive prezintă amestecul polimerilor cu substanţa de umplutură şi alţi componenţi. Masa se încălzeşte pînă la starea de visco-fluiditate, apoi se obţine confecţia, obţinută prin una din metodele de obţinere a maselor plastice şi se supune la acţiunea temperaturii necesare pentru reacţia de solidificare. Capacitatea de adeziune şi capacitatea de formare a peliculei – caracteristică specifică a polimerilor. În procesul de adeziune şi formare a peliculei sunt practic identice, şi către adeziv şi către peliculogen sunt înaintate adeziunea sporită la materiale cu care acestea interacţiunea şi deasemenea formarea peliculei rezistente şi elastice. La adeziunea peliculei se formează la contactul bilateral şi este destinată pentru fixarea a două materiale, iar în cazul formării peliculei, aceasta se formează la contact unilateral, a unei suprafeţe decorative sau de protecţie exact ca şi în cazul lacului. UTILIZAREA POLIMERULUI. În procesele de obţinere a formelor la crearea formelor de tipar se utilizează materiale fotopolimere. Fotopolimer – reprezintă compuşi de structură liniară (lichizi sau solizi) moleculele cărora sub acţiunea luminii în prezenţa iniţiatorilor capătă structura spaţială în urma procesului de polimerizare şi în final compusul îşi pierde astfel capacitatea de dizolvare. Fotopolimerii obţinuţi din compoziţii solide se numeşte materiale solide fotopolimere, iar din compoziţii lichide – materiale lichide fotopolimere. Materiale lichide fotopolimere se furnizează în aspectul compoziţiei lichide, care se toarnă în instalaţii speciale transparente şi se unesc cu negativ înainte de expunere. Fotopolimerii se utilizează în calitatea straturilor copiative pentru formele tiparului offset şi înalt. Principiul obţinerii elementelor de exprimare este următorul: la expoziţie prin negativ sub acţiunea razelor UV în stratul fotopolimerului are loc procesul de fotopolimerizare şi se formează astfel elementele hidrofobe. AVANTAJELE utilizării formelor din fotopolimer lipseşte consumul metalului, se reduce timpul de instalare, sporeşte productivitatea şi ameliorează condiţiile de muncă. În calitatea materialului pentru dechel se utilizează textovinil care se obţine prin aplicarea pe baza de ţesătură a stratului de policlorură de vinil plastificat. În ultimul timp straturile copiative de provenienţă naturală se înlocuiesc prin polimeri sintetici.

1.49. Materiale pentru conferirea rezistenţei producţiei poligrafice. Clasificare, proprietăţi comparative. Pentru fixarea blocurilor de carte, broşurilor, revistelor se utilizează tifon, aţe, capitalband, colencor, hîrtia pentru forzaţ, materiale pentru lipirea cotorului ş.a. Tifonul poligrafic se utilizează pentru prelucrarea cotorului blocului sau unirii fasciculelor separate în bloc. Tifonul – ţesătură rară de legătură pînză, se utilizează tifonul din bumbac şi deasemenea semi sintetic. Pentru conferirea asprimii tifonul se apretează de obicei cu adeziv pe baza Na-KMC, se usucă şi se trece prin calandru. În afară de aceasta se utilizează şi tifonul cu acoperire termoplastică, care conferă blocului o densitate mai înaltă decît tifonul obişnuit şi permite economisirea fibrelor din bumbac. Aţele – de bumbac sunt destinate pentru coaserea fasciculelor în blocul de carte, ele constau din 6 aţe subţiri împletite între ele. În dependenţă de grosimea aţelor, acestea posedă numărul de la 10 pînă la 80 şi cu cît este mai mare numărul aţei, cu atît ea va fi mai subţire. În procesul coaserii din cauza formării nodurilor poate ti provocată ruperea aţei, ceea ce duce la stoparea utilajului. Aţele trebuie să fie subţiri şi totodată rezistente pentru a nu spori grosimea cotorului blocului. Acestea trebuie să fie uniforme după grosime şi rezistente la uzură. Aţele din capron sunt confecţionate din 3 împletituri şi au o grosime mai mică. Ele se utilizează mai frecvent din cauza că ele nu influenţează la grosimea cotorului şi nu formează noduri la coaserea blocurilor.

În afara aţei la coaserea blocurilor poate fi utilizată sîrma poligrafică 0,35-1,2 mm, care este special prelucrată împotriva coroziunii. Material pentru prelucrarea forzaţului şi a falţurilor 2 Fascicula Forzaţ Chenar (pergamin, colencor)

1 3

Pentru conferirea rezistenţei forzaţurilor, în locul falţurilor cotorului şi pentru rezistenţa unirii blocului cu scoarţa, forzaţul împreună cu primele şi ultimele fascicule se prelucrează cu fîşia de pergamin cu grosimea de 15mm şi cu gramajul 40 g/m 2. cu toate că este subţire suportă pînă la 200-300 flexiuni repetate, deoarece se confecţionează din celuloza sulfat de rafinare grosieră. La prelucrarea cu pergamin a primei şi ultimei fascicule cu forzaţ, rezistenţa forzaţului sporeşte de 2-4 ori. Pentru sporirea rezistenţei unirii ilustraţiilor cu blocul de carte, acestea se lipesc pe tijă Fascicul Planşa Tija

2

3

1

Tija – o fîşie cu următoarele dimensiuni: lăţimea 10mm, înălţimea este egală cu înălţimea cotorului. Este confecţionată din hîrtia cu gramajul 80 g/m 2. În calitatea materialului pentru chenar şi tijă se utilizează material de copertare – colencor, însă poate fi utilizat şi material neţesut. Materiale pentru prelucrarea cotorului blocului de carte Tifonul Hîrtia Material neţesut Tifonul dublat cu hîrtia ş.a. Scopul principal al lipirii materialului pe cotor este conferirea rezistenţei adăugătoare cotorului blocului, fixarea formei cotorului şi în scopul rezistenţei unirii cu scoarţa.Pentru prelucrarea cotorului blocului se utilizează tifonul mai puţin apretat decît tifonul destinat pentru coasere. Tifonul dublat cu hîrtia se utilizează pentru prelucrarea blocurilor la unirea fără coasere sau a fasciculelor cusute cu termoaţe. Hîrtia pentru prelucrarea cotorului se confecţionează din celuloza sulfat fără impregnare, pentru o percepere mai bună a adezivului, cu gramajul 60-80 g/m2. Captalbandul se lipeşte la marginile superiore şi inferioare a cotorului, de obicei la ediţiile voluminoase. Are rol decorativ, de oformare şi totodată contribuie la rezistenţa fasciculelor. Materialul pentru ricăn poate fi aspru, semiaspru, elastic, moale, rigid, semirigid. Ricănul conferă rezistenţa şi elasticitatea cotorului, asigură posibilitatea imprimării cotorului cu cerneluri şi folie poligrafică. Pentru ricănul elastic se utilizează hîrtia pentru copertă cu gramajul 120-190 g/m 2. pentru obţinerea ricănului rigid se utilizează cartonul de ambalare sau copertare, avînd grosimea de 0,4 -0,6 mm. Hîrtia pentru ricănul elastic sau semirigid se alege în dependenţă de grosimea cotorului blocului.

1.50. Pelicule pentru laminare. Clasificare. Destinație. Laminarea – o etapă importantă şi de răspundere al prelucrării imaginii. Sarcinile de bază al acestui proces sunt: decorarea suprafeţelor, redarea unei rigidităţi adăugătoare printului şi protejarea imaginii de acţiunile mecanice şi de acţiunile negative ale mediului înconjurător. Pelicula acoperită cu un strat de adeziv, ce este activat la presiune, se numeşte peliculă pentru laminare la rece. Stratul de adeziv, de regulă, este acoperit cu o hârtie siliconată (Back Paper) pentru protecţia stratului de adeziv. Respectiv, pelicula, ce posedă un strat de adeziv, ce are nevoie de încălzire pentru activare se numește peliculă pentru laminare la cald, proprietate caracteristică a acestor pelicule pentru laminare la cald

constă în faptul că stratul lor de adeziv se activează nu numai la o presiune mare dar şi la o temperatură ridicată(de la 70 °C). După tipul suprafeţei, peliculele se clasifică în trei grupe: glossy, matt şi texturate. Laminarea lichidă — este o alternativă peliculelor. Sensul acestei metodă constă în faptul că pe suprafaţa imaginii, la acest tip de laminare, se toarnă un plastic lichid, care, după uscare, formează stratul de laminat, care nu se deosebeşte de laminarea cu o peliculă subţire. Această metodă de laminare este mai scumpă decât laminarea cu pelicule. Este necesar de menţionat, că laminarea lichidă are un domeniu de utilizare destul de mic — cel mai des se foloseşte pentru prorejarea graficii de pe transport. Trebuie de menţionat, peliculele «speciale» au domenii de utilizare foarte multe şi asortimentul lor este foarte mare. O parte importantă o deţin peliculele pentru laminare la rece. Tipul dat de pelicule este deosebit de actual pentru sign maker-i, având în vedere utilizarea în scară largă a imprimării cu cerneală pe bază de solvenţi pentru outdoor. Materialele utilizate pentru o astfel de imprimare nu suporta foarte bine încălzirea, din această cauză modul de laminarea la cald pentru ele nu este recomandat. Special pentru ele şi au fost elaborate peliculele, ce permit o laminare calitativă la rece (la temperatura de cameră sau la o încălzire foarte mica).