Меню для валиков: коктейль из эластомеров?
Офсетная технология печати в последнее время развивается очень бурно. УФ- и гибридная печать, несмотря на свою первоначальную экзотику, активно входят в жизнь типографий и добавляют забот печатникам. Этот материал посвящен выбору валиков.
Офсетная печать существует около ста лет. Это, конечно, далеко не самая молодая отрасль промышленности, но тем не менее она до сих пор активно развивается. Отметим две важные тенденции в эволюции офсета. Во-первых, на протяжении последних двух десятилетий переживает настоящий бум упаковочная индустрия. Упаковку изготавливают офсетной, флексографской и глубокой печатью, причем у офсета в данном сегменте традиционно прочные позиции, особенно на малых и средних тиражах. Вместе с ростом объемов производства упаковки повышаются и требования к ее качеству и безопасности — этим параметрам уделяется все больше внимания как со стороны заказчиков, так и со стороны законодательства. Причем в условиях жесткой конкуренции немалую роль играет и экономическая составляющая, выраженная в себестоимости продукции. Помимо этого, все более актуальной становится печать офсетным способом на невпитывающих материалах, таких как пластик, синтетические бумаги, полиэфирные пленки. Например, пластиковые карточки, которые широко распространены в наши дни, выгоднее всего запечатывать именно офсетом. В обоих случаях для нормальной работы потребуются дополнительные или специальные материалы, не всегда совместимые друг с другом, а в ряде случаев необходимо к тому же особым образом конфигурировать печатную машину. Поэтому современная офсетная печать — это «многогранный» вид производства, для которого характерно большое разнообразие используемых материалов.
Например, химический состав красок, закрепляющихся под действием УФ-излучения, существенно отличается от состава традиционных красок на минеральной основе. Они более агрессивны, что проявляется в несовместимости с другими материалами для печатных процессов. Поэтому, прежде чем начать использовать УФ- или гибридные краски, необходимо правильно оснастить печатную машину. Кроме одной или нескольких УФ-сушек и соответствующей им по мощности вытяжки, потребуются валики для печатной машины, изготовленные из химически стойкой резины. Главный критерий здесь — устойчивость покрытия валиков к набуханию под воздействием химически активных красок и смывок. Набухание приводит к постепенному вымыванию из резинового покрытия пластификаторов (специальных масел), придающих резине эластичность. Уменьшение содержания этих важных компонентов приводит к усадке резинового покрытия, вследствие чего уменьшается диаметр валика, а твердость резины возрастает. При многократном воздействии агрессивных компонентов валик утрачивает эластичность и начинает разрушаться. Зачастую в этом случае весь комплект валиков подлежит внеплановой замене, и типография несет дополнительные расходы. Поэтому, для того чтобы не пришлось сталкиваться с подобными неожиданностями, типография должна заранее согласовывать выбор материала для валиков с поставщиком печатного оборудования. Будет также не лишним внимательно изучить ассортимент печатных и лакировальных полотен, смывок, чистящих и различных вспомогательных средств, офсетных пластин и добавок для увлажняющих растворов, уделив особое внимание вопросам их совместимости. А разобравшись, сделать грамотный и технологически обоснованный выбор.
Если речь идет о печати только УФ-красками, то печатная машина комплектуется валиками, изготовленными из EPDM-резины (этилен-пропиленового каучука). Она устойчива к воздействию УФ-красок и кетоносодержащих смывок, малочувствительна к озону, который выделяется при работе УФ-сушек и всегда присутствует в цехе типографии, пусть и в малых количествах. Недостаток EPDM-резины — абсолютная несовместимость с традиционными, а также гибридными красками и смывками. Даже короткий контакт с ними приводит к моментальному набуханию и потере первоначальных свойств резины. Случайное попадание на поверхность такого валика масла и других смазочных материалов, используемых при обслуживании печатной машины, может вывести его из строя. Также надо иметь в виду, что снизить срок службы EPDM-покрытия способны некоторые металлизированные УФ-краски; в этом случае рекомендуется использовать универсальные эластомеры, о которых речь пойдет ниже.
Как правило, современные листовые машины, ориентированные на печать УФ-красками, комплектуются валиками Boettcher, изготовленными из материалов №715, 720 или 725 (эта серия валиков изготовлена из EPDM-покрытия, внутри серии сорта резины отличаются твердостью: 25, 30 и 40 единиц по Шору соответственно). Перечисленные эластомеры являются стандартным покрытием УФ-валиков для печатных машин Heidelberg, MAN Roland, KBA, Komori, Mitsubishi и других. Для скоростных рулонных машин фирма Boettcher разработала особую модификацию EPDM-резины №724. Кроме повышенной твердости, данный материал обладает еще и хорошей устойчивостью к динамическим нагрузкам, что позволяет избежать чрезмерного повышения температуры внутри печатной секции и, следовательно, преждевременного износа валиков при работе на высоких скоростях. Заметим, что температура внутри секции, особенно если машина не оборудована системой термостатирования красочного аппарата, оказывает серьезное влияние на стабильность баланса «краска-вода»: чем выше температура, тем сложнее удержать баланс. Также стоит помнить еще и о таких сопутствующих неприятностях, как пыление и эмульгирование краски, тенение, увеличение растискивания и т. д.
Существует и особая разновидность EPDM-резины для офсетных машин, печатающих УФ-красками по жести, например, Mailander — эластомер №728. Главная его особенность — повышенная химическая стойкость. Скорость печати по жести, как правило, невысокая, поэтому требования к механическим свойствам резинового покрытия валиков предъявляются менее строгие, чем в «бумажном» офсете. Зато на данном сегменте рынка очень велико разнообразие красок и лаков, поэтому проблема совместимости резины и УФ-материалов обостряется.
Бывают ситуации, когда типография оснащена одной-единственной печатной машиной, а заказы есть и на традиционную, и на УФ-печать. Покупать новое оборудование не всегда по карману, отдавать прибыльные заказы на сторону жалко. Возникает дилемма: какими валиками следует укомплектовать офсетную машину? Разумеется, штатные традиционные обойдутся дешевле, к тому же при необходимости аварийной замены не придется долго ждать: они всегда имеются на складе поставщика оборудования или материалов. Валики из альтернативных сортов резины стоят дороже, а экстренная поставка может занять слишком много времени, поскольку эти материалы нужно специально заказывать. В принципе УФ-красками можно иногда печатать, используя обычные валики, изготовленные из NBR-резины, но это небезопасно, так как их ресурс снижается в два раза и более. Если типография отваживается на такой риск, то надо проследить, чтобы валики прошли основательную обкатку на традиционных красках и смывках — хотя бы 2–3 млн отт. Доля УФ-печати в общем объеме работ при использовании обычных валиков не должна превышать 20%. При этом нужно отдавать себе отчет в том, что в случае преждевременного выхода валиков из строя ответственность несут печатник и технолог, но никак не поставщик оборудования или расходных материалов. Так что перспектива использования традиционных валиков для печати УФ-красками весьма сомнительна.
Вместо этого можно укомплектовать офсетную машину универсальными валиками из химически стойкой резины, приспособленными для работы как традиционными, так и УФ-красками. Преимущества такого решения очевидны: типография сможет использовать обе технологии одновременно, при этом не нужно будет держать на складе сменный комплект валиков на все секции, стоимость которого может достигать 20–30 тыс. евро. Причем этим расходы не ограничиваются. Даже если заменять и регулировать валики на многосекционной машине будут сервис-инженеры высокой квалификации, переход с одного типа красок на другой может растянуться на сутки и более. Вряд ли найдутся коммерческие типографии, готовые позволить себе такую роскошь. Вполне естественно, что производители валиков поняли куда дует ветер, и приступили к разработке универсальных эластомеров одновременно с появлением УФ-красок. Вскоре на рынке появились валики двойного назначения.
При ближайшем рассмотрении оказалось, что новшества производителей сводились главным образом к включению в состав обычной NBR-резины поливинилхлорида (ПВХ). Действительно, полученный новый материал обладает хорошей химической стойкостью к воздействию УФ-компонентов. Однако неэластичный по своей природе ПВХ существенно ухудшает динамические свойства резины. После снятия нагрузки деформированное покрытие восстанавливается слишком медленно, вследствие чего часть полученной кинетической энергии преобразуется в тепло. Универсальные валики, изготовленные из NBR-резины с добавлением ПВХ, подвержены перегреву, их нельзя использовать на высоких скоростях, особенно в рулонном офсете. Одним словом, по механическим свойствам такая резина оказалась значительно хуже «чистых» NBR- и EPDM-сортов.
Выход из создавшегося положения предложила компания Boettcher, разработавшая новый тип универсальной резины под торговой маркой Chameleon (материал №471). Chameleon, который представляет собой «коктейль» из нескольких эластомеров, демонстрирует очень хорошую устойчивость к УФ-материалам и превосходную — к традиционным краскам и смывкам. Что касается динамических свойств, то они оказались даже лучше, чем у некоторых распространенных NBR-сортов, не говоря уже о разновидностях резины, содержащих ПВХ. Ниже приведена диаграмма, в которой отражено повышение температуры резинового покрытия в условиях, имитирующих печатную секцию. В ходе данного эксперимента резиновый валик прижимался к металлическому цилиндру с постоянным усилием; полученная пара вращалась со скоростью 15 тыс. об/мин в течение получаса.
Справедливости ради следует отметить, что даже самые лучшие типы универсальной резины не лишены недостатков. Во-первых, это цена, которая на 20–30% выше по сравнению с «чистыми» NBR- и EPDM-эластомерами. Во-вторых, необходимость обеспечивать более тщательный уход — нарушение данного принципа непременно скажется на ресурсе валиков. В связи с этим предъявляются повышенные требования к квалификации обслуживающего персонала, а также к качеству используемых чистящих средств и смывок. И, в-третьих, обкатывать новые универсальные валики все равно желательно сначала на традиционных красках, и лишь затем — на более агрессивных УФ- и гибридных. Если учитывать эти нюансы в процессе эксплуатации, то срок службы универсальных валиков может оказаться сопоставимым с традиционными.
Рассмотрим еще одну ситуацию, которая вскоре может стать актуальной и для России. Предположим, типография решила внедрить у себя технологию печати гибридными красками. Какие валики нужно установить в офсетной машине? Согласно концепции гибридной печати, должны подойти обычные, с покрытием из NBR-резины. Но на практике все оказалось гораздо сложнее. И по сей день в полиграфической отрасли нет однозначных рекомендаций по выбору сорта резины, наиболее подходящего для печати гибридными красками. Дело в том, что последние сочетают в себе компоненты как традиционных, так и УФ-красок, причем доля УФ-составляющих сильно варьируется и может достигать 25%. Производители уверяют, что по своим химическим свойствам гибридные краски близки к традиционным, но это не совсем так.
Действительно, гибридные краски одного производителя могут оказаться вполне совместимыми с валиками из NBR-резины. Зато краски другого производителя могут вызвать серьезное набухание этих же самых валиков, сравнимое с тем, которое возникнет при печати УФ-красками. Конечно, для верности можно перестраховаться и установить в печатную машину универсальные валики, невзирая на вышеперечисленные недостатки. Но будет ли такое решение экономически оправданным? Картина напоминает русскую рулетку с полиграфическим уклоном. Из всего многообразия видов покрытия для валиков нужно выбрать один. Разновидностей универсальных и традиционных NBR-эластомеров наберется семь–восемь — как патронов в револьвере.
Осталось перекреститься, зажмуриться и спустить курок.
А можно ли сделать выбор более предсказуемым и понятным для конечного пользователя? Да, можно. Прежде всего ответ надо искать у производителя красок и печатных машин. Если краска сертифицирована и допущена к использованию на данном оборудовании, то относительно подбора всех материалов производители должны дать четкие указания, основанные на результатах тестов, определяющих устойчивость резины к набуханию под воздействием красок и смывок. В общих чертах сущность теста такова. Образцы разных сортов резины предварительно взвешивают, фиксируют их геометрические размеры и измеряют твердость по Шору. Затем их погружают в емкости, скажем, с гибридными триадными красками одного или нескольких производителей. После выдержки в течение семи суток (по другой методике — в течение трех недель) при температуре 50°С образцы очищают от краски, сушат и снова измеряют все параметры. Данный опыт можно повторить еще несколько раз с теми же образцами резины: наблюдение за процессами набухания и усадки даст понимание того, как будет происходить приработка валиков в печатной машине под действием агрессивной среды. Аналогичный эксперимент проводят и со смывками, но в этом случае выдержка осуществляется при комнатной температуре, а параметры резины измеряют спустя 4, 10 и 24 часа. Результаты тестов мы видим на диаграмме: испытания показали, что для триадной серии гибридных красок некоего производителя лучше всего подойдут валики из универсальных сортов резины №375 и 471 (Chameleon). Использование традиционной NBR-резины №179, напротив, нежелательно, поскольку она сильно набухает; универсальный, но очень мягкий эластомер №171 также не годится, поскольку подвергается заметной усадке.
Впрочем, производители красок вряд ли захотят обнародовать результаты подобных испытаний, ограничившись лишь общими рекомендациями. Если срок службы валиков окажется недостаточно долгим, то в числе первых «подозреваемых» окажутся, собственно, сами валики. Поэтому информацию о совместимости тех или иных красок и резиновых покрытий надежнее всего получать непосредственно у производителя валиков. И делать это желательно, учитывая как большое количество используемых технологий офсетной печати и материалов, так и широкий ассортимент валиков. Например, компания Boettcher оказывает типографиям всестороннюю техническую помощь при выборе валиков для нестандартных задач. Но только правильным выбором валиков вопрос качественной работы не закрывается. Есть много других факторов, которые нужно принимать во внимание. В следующих материалах мы поговорим об особенностях выбора офсетной резины, смывочных и чистящих средствах.
По материалам marsel.ru
Автор: Алексей Хватиков
