66

2. OSNOVNI GRAFIČKI MATERIJALI - GRAFIČKE BOJE

67

1. UVOD Svaka tehnika tiska je zapravo vrlo kompleksan proces koji za tisak koristi različite strojeve po konstrukciji, brzini tiska i tiskovnoj formi. Kao osnovni materijal za tisak grafičkih proizvoda koriste se različite tiskovne podloge i odgovarajuče im grafičke, odnosno tiskarske boje. Cilj izrade odnosno krajnji rezultata tiska i dorade je što vjernije reoroducirati dizajnerski uradak u odgovarajuči grafički proizvod. Različiti tiskovni procesi, tiskovne podloga te brzine tiska uvjetuju uporabu tiskarskih boja različitih svojstava koja odgovaraju konkretnoj tiskarskoj tehnici i tiskovnoj podlozi. Sastav komponenata boja varira, ovisno o vrsti tiska. Različite boje po svom sastavu i karakteristikama upotrebljavaju se za offset tehniku tiska, visoki tisak, duboki tisak, fleksografski tisak ili sitotisak. Ove osnovne tehnike tiska, imaju dvije svoje inačice a to su tisak na arke ili rotacioni tisak odnosno tisak iz role. Tehnike tiska se također razlikuju po mehanizmu sušenja: sušenje boje pri odgovarajućoj radnoj temperaturi prostora, prisilnom sušenju, UV zračenjem, IR zračenjem ili snopom elektrona. Boje su često formulirane za specijalne namjene pa posjeduju specijalna svojstva kao na primjer: otpornost na razlićita površinska oštećenja kod složivih i nesloživih kutija i ambalaže uopće, otpornost na izbljeđivanje pri izloženom danjem svjetlu i atmosferilijama plakati svih vrsta i veličina, te netoksičnost kao uvjet za prehrambenu ambalažu, ambalažu za ljekove i ambalažu za dječje igračke. Način na koji će se tiskarska boja ponašati u procesu tiska, kakva će joj biti konzistencija (viskoznost, ljepljivost, tečnost...), hoće li prilikom otiskivanja boja dobro i brzo prijanjati na tiskovnu podlogu, kakva će biti jačina obojenja te kakvo će biti njezino sušenje, hoće li se boja prašiti ili možda čupati papir? Na sva napred spomenuta pitanja odgovor ovisi uglavnom, o kemijskom sastavu i vrsti pigmenta, punila, veziva, otapala, smole i raznih dodataka kao osnovnih komponenata za formuliranje tiskarskih boja. U daljnem teksat će se opisati temeljni procesi i komponente za izradu tiskarskih boja: pigmenti, punila, veziva, sušila, otapala, smole i različiti dodaci bojama. Navest će se osnovna svojstva tiskarskih boja, pogodnosti boja za pojedine tehnike konvencionalnog tiska te mehanizmi sušenja tiskarksih boja na različitim tiskovnim podlogama, o čemu zapravo ovisi krajnji rezultat a to je kvalitetno otisnut i dorađen grafički proizvod.

68

Neophodno je potrebno da dizajneri i svi sudionici u procesu izrade grafičkog proizvoda poznaju zahtjev krajnjeg proizvoda obzirom na temperaturu, svjetlo i slićno, odnos i kompatibilnost tehnike tiska, tiskovne podloge i grafičke boje u ciju izrade kvalitetnog grafičkog proizvoda po zamisli grafičkog dizajnera. 2. TEORIJA BOJA 2.1. BOJA Boja je subjektivan psihofizički doživljaj ili subjektivan osjet. Taj osjet u oku nastaje kao posljedica djelovanja elektromagnetskog zračenja koje izaziva fizikalni podražaj ili stimulus. Isti fizikalni podražaji (stimiulusi) mogu izazvati različite osjete boja kod različitih ljudi odnosno isti spektralni sastav svjetla kod različitih uvjeta promatranja izazvat će različite osjete kod istog promatrača.

Riječ boja općenito podrazumijeva dva pojma:

1. Prvi je pojam apstraktne naravi, te izražava optički osjećaj koji dijeluje na čovjeka, kad vidi neku obojenu tvar. Taj osjećaj izražava se riječima koje opisuju boju: žuto, zeleno, plavo, crveno...

2. Drugi pojam boje je materijalne naravi te označava samu tvar kao nositelja boje, a iskazujemo ga nazivom pojedinih boja: kromovo žutilo, cinober, ultramarin, milory plava i slićno. Ovaj pojam ne smije se zamijeniti s često upotrebljavanim izrazom pigment, koji zapravo označava samo obojene tvari netopive u vodi.

Ljudsko oko osjetljivo je samo na "vidljivo" svjetlo zapravo elektromagnetske valove duljine od oko λ = 380-760 nm. Ovisno o valnoj duljini zračenja koja će različito podraživati receptore u oku, dobiva se doživljaj određene boje. U oku postoje 3 vrste receptora koji imaju različite maksimalne osjetljivosti u 3 spektralna područja: plavom, zelenom i crvenom. Ako u oko dospije plavo svjetlo biti će pobuđeni receptori za plavo te će se izazvane promjene živcima prenijeti do mozga i doživjet ćemo plavu boju. Ukoliko u oko dospiju sve 3 boje svjetla plava, zelena i crvena pobudit će se sve 3 vrste receptora i doživjet ćemo bijelu boju, ako su boje većeg intenziteta, ili crnu boju ako su boje manjeg intenziteta. Ljudsko oko može razlikovati u vidljivom spektru oko 160 različitih nijansi boja. Najveća osjetljivost oka je kod većeg intenziteta osvijetljenja kao uz dnevno svjetlo kada su pobuđeni štapići i čunjići kod valne duljine od 555 nm. Dok je kod manjeg intenziteta osvijetljenja, kada su pobuđeni samo štapići, najveća osjetljivost oka je kod valne duljine od 500 nm.

69

SLIKA 1. VIDLJIVI DIO SPEKTRA

Ljudsko oko zahvaljujući građi omogućava osjet vida i osjet boja. Ovi osjeti nastaju u jednoj od ovojnica oka - mrežnici. U njoj se nalaze dvije vrste fotoosjetljivih stanica, štapići i čunjići, koji su živcima povezani s mozgom. Štapići promjera 2 µm, kojih ima vrlo veliki broj, osjetljivi su na male intenzitete rasvjete od 0,2 luksa i omogućavaju osjet akromatičnih - "nešarenih" boja.

Čunjići su osjetljivi uz veće intenzitete rasvjete od 30 luksa i omogućavaju osjet šarenih boja. U ovim fotoosjetljivim stanicama nalaze se fotoaktivne tvari koje se pod utjecajem svjetla kemijski mijenjaju i te se promjene živcima prenose do mozga.

Osjet boje prema teoriji moguć je zato što u oku postoje tri vrste receptora. Ti receptori (fotoosjetljive stanice) imaju različite maksimalne osjetljivosti u tri spektralna područja: plavom, zelenom i crvenom.

Osjet boje ukratko može se objasniti na sljedeći način. Ako u oko dospije plavo svjetlo onda će biti pobuđeni receptori za plavo, dobivene promjene prenijet će se živcima do mozga, pa ćemo doživjeti plavu boju. Ako pak u oko dospiju sve tri osnovne boje svjetlosti, plava, zelena, i crvena i to većeg intenziteta, pobudit će se sva tri receptora, pa ćemo doživjeti bijelu boju - odnosno crnu, ako su intenziteti osnovnih boja bili mali.

2.2. Psihofizičke karakteristike boje

Šarene boje osim valne duljine karakteriziraju i tri svojstva:

1. Ton boje ili tonalnost boje je kvaliteta šarene boje određena valnom duljinom zraka svjetlosti, koje u oku izazivaju osjet te boje. Odnosno, to je kvalitetno svojstvo kojim se neka šarena boja razlikuje od sive boje. Ton boje označava vrstu boje odnosno boju samu po sebi.

2. Stupanj zasićenja ili količina bijelog (saturacija) je mjera za zasićenost boje ili čistoću boje. Stupanj zasićenosti govori o odsutnosti bijele boje u nekoj šarenoj boji. Mali stupanj zasićenja kaže da je boja blijeda.

70

3. Stupanj tamnoće, svjetloća ili luminancija je sadržaj crne boje u nekoj šarenoj boji. Stupanj tamnoće kod čega crno daje najveći stupanj tamnoće, ton boje je jednak nuli. Boja određena sa tri karakteristike tonom, svjetlinom i zasićenjem može se opisati u dijagramu boja s 3 koordinate odnosno u cilindričnom koordinatnom sustavu. - Ton predstavlja veličinu kuta φ, a ona je određena udaljenošću radijusa vektora od polarne osi. - Zasićenje predstavlja udaljenost boje na radijusu vektora od akromatske osi. Što je udaljenost boje od akromatske osi veća, veće je i zasićenje boje. - Svjetlina boje je udaljenost okomite projekcije točke B na vertikalnoj osi od točke 0 koja je ishodište sustava i predstavlja crnu boju. Boja određena sa navedenih trima karakteristikama tonom, svjetlinom i zasićenjem može se opisati u dijagramu boja s 3 koordinate odnosno u cilindričnom koordinatnom sustavu.

Slika 1. Cilindrični koordinatni sustav

71

SLIKA 2. CILINDRIČNI KOORDINATNI SUSTAV

Na psihofizičke karakteristike boja nadovezuju se fizikalne veličine: - Ton boje predstavlja dominantnu valnu duljinu. - Zasićenje predstavlja čistoću pobude (ρ). - Svjetlina predstavlja fizikalnu veličinu luminacije. Ton i zasićenje čine kromatičnost boje. 2.3. IZVORI I VRSTE SVJETLOSTI Svjetlo nastaje u izvorima svjetlosti koji mogu biti izravni (primarni) i neizravni (sekundarni). Izravni izvori emitiraju svjetlo odnosno emitiraju zračenje isijavanjem a mogu biti: - prirodni izvori: svjetlost sunca - umjetni izvori: žarulje, svjeća... Iz ovih izvora svjetlost izravno dolazi u naše oko. Za razliku od njih neizravni izvori su prenosioci energije zračenja i to su skoro sva tijela u prirodi. Tijela će prenositi primljenu energiju svjetla apsorpcijom, refleksijom i transmisijom. Izravni izvori svjetlosti najčešće emitiraju polikromatsku svjetlost koja je sastavljenja od kontinuiranog niza boja čije je zračenje između 380 i 760 nm. Takvu bijelu svjetlost ako je naprimjer izvor sunce, možemo rastaviti pomoću optičke prizme na monokromatsko svjetlo određenih valnih duljina. Ukoliko su povoljni uvjeti možemo razaznati velik niz (spektar) boja. Osjet ljubičaste boje daje zračanje valne duljine λ = 390 do 450 nm, plave λ = 450 do 500 nm, zelene λ = 500 do 570 nm, žute λ = 570 do 600 nm, narančaste λ = 600 do 620 nm i crvene λ = 620 do 760 nm.

72

Slika 3. Optička prizma

Osim od izravnih izvora do našeg oka dolazi i svjetlost iz neizravnih izvora odnosno svih tijela iz naše okoline. Pri tome će ta tijela reflektirati, apsorbirati ili prenosti primljenu energiju zračenja. Upravo o toj refleksiji, apsorpciji ili transmisiji ovisi boja tijela. Prilikom refleksije ili transmisije svjetlosti tijelo će uvijek dio primljene svjetlosti apsorbirati tako da će boja tijela ovisiti o apsorpcijskim svojstvima njegove površine. Bijela površina u jednakoj mjeri reflektira sva valna područja bijele svjetlosti, dok crna površina potpuno apsorbira takvu svjetlost, siva površina će djelomično, ali u jednakoj mjeri reflektirati sva valna područja bijele svjetlosti. Bijela, crna i siva boja zavise o stupnju osvjetljenosti zapravo o sposobnosti površine da slabije ili jače apsorbira sva valna područja bijele svjetlosti. Te boje nemaju svoje karakteristično valno područje, pa se zato ne smatraju pravim (kromatskim) već akromatskim ili neutralnim bojama. Pravom kromatskom bojom biti će obojeno neko tijelo ukoliko ono pokazuje selektivnu apsorpciju odnosno ako njegova površina apsorbira samo određena valna područja bijele svjetlosti. Boja koju će ta površina tijela imati odnosno reflektirati je komplementarna apsorbiranoj boji. Možemo konstatiratida će tijelo imati žutu boju ako ga osvjetlimo bijelom svjetlosti. Ono najjače apsorbira ljubičasto plavi dio spektra (λ = 450 nm), a najjače reflektira zračenje koje odgovara žutom dijelu spektra (λ = 580 nm). Ako je tijelo transparentno ono će prenositi primljenu energiju zračenja.

73

Slika. 4. Karakteristike boja

2.4. MIJEŠANJE BOJA Svaka boja nastaje mješanjem 3 osnovne primarne boje: crvene, zelene i plave. Boje nastale mješanjem su uvijek manje zasićene od boja od kojih su nastale. Dva su osnovna načina miješanja boja: aditivno i suptraktivno miješanje. Aditivno mješanje boja, aditivna sinteza, nastaje miješanjem obojenih svjetal plavog, zelenog i crvenog, a koja se dobiju propuštanjem bijelog svjetla kroz filtre tih boja. Ako tu obojenu svjetlost dovedemo na bijeli ekran na njemu se stvaraju novi podražaji koji u oku izazivaju podražaj boja dobiven aditivnom sintezom. Miješanjem tih boja nastaju sljedeće boje:

→ plavo + zeleno = plavozelena (cijan) → plavo + crveno = purpurna (magenta) → zeleno + crveno = žuta

Totalnom aditivnom sintezom nastaje bijela boja. Aditivna sinteza koristi se u TV i kolor monitorima.

74

Slika 5. Aditivna sinteza

Supraktivno miješanje boja, suptraktivna sinteza nastaje tako da se bijelom svjetlu pomoću filtara oduzimaju pojedini dijelovi spektra. - Pomoću žutog filtra svjetlu se oduzima plava komponenta i nastaje žuta boja. - Pomoću purpurnog filtra svjetlu se oduzima zelena komponenta i nastaje purpurna boja (magenta). - Pomoću plavozelenog filtra svjetlu se oduzima crvena komponenta i nastaje plavozelena boja (cijan). Totalnom suptraktivnom sintezom nastaje crna boja. Cijan, magenta i žuta su osnovne boje za kolor repro-fotografiju i višebojni tisak u cjelini. Pigmenti u bojilima za tisak su manje čisti od bojila za kolor fotografiju. Zato se u praksi odnosno u tisku gotovo nikad ne može postići čista crna boja totalnom suptraktivnom sintezom. Obićno se u tisku dobiva izrazito tamno smeđa boja gdje uglavnom fali dubina boje. Zato se u procesu separacij boja za tisak i u samom tisku kao četvrta boja koristi crna boja u kombinaciji sa ostale tri. Uporabom crne boje se dobiva u tisku veći kontrast, bolje se istiću detalji i čišće su sjene a ujedno se i smanjuju količine utrošenih skupih šarenih boja u tamnijim tonovima kolorne reprodukcije, a to znatno utječe na smanjenje utroška boje odnosno troškova u procesu tiska i izrade grafičkog proizvoda.

75

Slika 6. Suptraktivna sinteza

3. GRAFIČKE BOJE

Grafičke boje, za razliku od svih ostalih boja, prenose se na tiskovne podloge isključivo pomoću tiskarskih strojeva.

Glavna funkcija tiskarske boje je da odrazi kontrast što bolje uočljiv od podloge, a primjetljiv u svim svojim detaljima (raster točkica) koji zajedno daju cjelinu reprodukcije. Grafičke, odnosno tiskarske boje su složeni koloidni ili molekularni disperzni sustavi, koji se sastoje od:

- pigmenata ili bojila - punila (pomoćnog pigmenta) - veziva (izradjena na bazi umjetnih smola i mineralnih i vegetativnih ulja) - smola - otapala (hlapive organske tekućine) ili vode - voskova - sušila (sikativa) - različitih dodataka (aditiva...)

Optimalnom kombinacijom, formuliranjem, navedenih komponenata dobivaju se boje koje su svojim sastavom te fizikalnim i kemijskim osobinama prikladne za tisak određenom tiskarskom tehnikom na odabranu tiskovnu podlogu uz poznatu brzinu tiska. Pogodnost boje za tisak s obzirom na tehniku tiska, konstrukciju i brzinu tiskarskog stroja, vrstu tiskovne forme, kvalitetu tiskovne podloge te ostalih faktora u procesu tiska, uvjetovana je svojstvima boje. Neka od važnijih svojstava su: konzistencija, viskoznost, ljepljivost, tečljivost, hlapljivost, sušivost, sposobnost močenja, pokritnost i izdašnost.

76

Tiskarske boje se prema konzistenciji dijele na pastozne (guste) i tekuće (fluidne, rijetke) boje. Prema tehnikama tiska dijele se na boje za konvencionalne tehnike tiska i bojila za digitalne tehnike tiska. Nadalje dijele se prema krajnjoj upotebi (za novine revije i časopise, za knjige, za ambalažu, za plakate, vrijedonosnice, tapete itd.) te prema načinu sušenja (absorpcija, isparavanje otapala uključujući i ulja (heatset), oksidacija, polimerizacija, UV,IR.)

Svaka tiskovna forma bez obzita na tehniku tiska, sastavljena je od tiskovnih elemenata i slobodnih površina. Nanos boje na tiskovne elemente je samo nekoliko mikrona i zavisi o tehnici tiska i tiskovnoj podlozi, a kreće se od približno 2 do 60 mikrona. Općenito, možemo reći da su debljine filma otisnute boje na papirne ili kartonske tiskovne podloge za određene tiskarske tehnike sljedeće:

- offset ~ 2 - 3 mikrona

- visoki tisak ~ 3 - 4 mikrona

- duboki tisak ~ 12 mikrona

- sitotisak ~ 20 - 60 mikrona

Grafičke boje kao što je već rečeno razlikuju se po svojim fizikalno-kemijskim svojstvima zavisno o tehnici tiska i tiskovnoj podlozi. Uloga boje je da sliku i tekst sa tiskovne forme prenese na tiskovnu podlogu sa što je moguće manje gubitaka u informaciji. Put koji kod tog prijenosa prelazi boja može biti različit po svojoj duljini.

S tog gledišta postoje dvije vrste grafičkih boja:

a) Grafičke boje koje prelaze dugi put od bojanika do otiska (visoki tisak, offsetni tisak). Za ove tehnike tiska mogu se koristiti boje koje u svom sastavu nemaju otapala koja brzo isparavaju. Boja ne smije sušiti u bojaniku, na valjcima za razribavanje boje, niti na tiskovnoj formi u procesu tiska, već samo na tiskovnoj podlozi. To su boje slabe tečmosti odnosno relativno velike konzistencije, pastozne odnosno guste boje.

b) Grafičke boje koje prelaze kratak put od bojanika do tiskovne podloge (duboki tisak, flexsotisak, sitotisak). Za ove tehnike tiska koriste se otapala koja brzo isparavaju. Boje su male konzistencije, fluidne odnosno rijetke boje.

Prema fizikalnim svojstvima, grafičke boje djelimo prema:

1. Konzistenciji, tečnosti:

a) tekuće boje

b) boje slabog tečenja

77

2. pokrivnosti :

a) transparentne boje

b) pokrivne boje

3. sušenju:

a) brzosušive boje

b) polusušive boje

c) nesušive boje

Kvaliteta otiska bitno ovisi o sušenju boje na tiskovnoj podlogi. Boja u pravilu nesmije sušiti na valjcima stroja i tiskovnoj formi, prije nego što se otisne na tiskovnu podlogu. Prava brzina sušenja je faktor kvalitete i ekonomičnosti, zato treba naglasiti: neophodno je potrebno formulirati različite boje po njihovim svojstvima za različite tiskarske tehnike, brzine strojeva i tiskovne podloge, odnosno grafičke proizvode.

Grafičke boje i lakovi dijele se u sedam osnovnih skupina:

1. Boje za visoki tisak

2. Boje za offst ili ravni tisak

3. Boje za duboki tisak

4. Boje za sitotisak, propusni tisak

5. Boje za flexsotisak

6. Bronce, metalne boje

7. Uvjetno nevidljive boje (UV i IR)

8. Grafički lakovi

- Boje za visoki tisak otiskuju se s izbočenih tiskovnih površina. Ove boje sastoje se od pigmenata dispergiranih u vezivima od sintetskih smola otopljenim u vegetabilnim uljima. Obično suše oksipolimerizacijom. Ove boje su "duge" i imaju relativno veliku ljepljivost. U reološkim terminima može se reći da imaju srednje plastični viskozitet i relativno nisku granicu tečenja.

- Offsetne boje otiskuju se s "ravne " površine. Spadaju u "duge" boje sa velikom ljepljivosti. Boje imaju visoku granicu tečenja. Pigmenti i veziva za offsetne boje moraju biti otporni prema vodi.

78

- Boje za duboki tisak otiskuju se iz udubljenih tiskovnih površina („lončića“). Boje imaju kratak put od bojanika do otiska. Sušenje se bazira na penetraciji boje i ishlapljivanju otapala. Otisnute na neupojne tiskovne podloge suše isključivo ishlapljivanjem otapala. Ove boje su malog viskoziteta odnosmo tečne, rijetke. Pigmenti za ove boje su malih specifičnih težina a dispergirani u rijetkim vezivima (smola i otapalo).

- Boje za sitotisak otiskuju se na tiskovnu podlogu protiskivanjem kroz otvore na mrežici koja je nositelj tiskovne forme. Ove boje suše oksipolimerizacijom i polimerizacijom te ishlapljivanjem otapala. Budući da se tehnika sitotisak koristi za tisak na vrlo različite tiskovne podloge, ravne i neravne (staklo, skaj, tkanina, koža, plastika svih vrsta, papir, karton...) boje se pripremaju za skoro svaku tiskovnu podlogu posebno. - Boje za flexsotisak otiskuju se sa tiskovne forme koja je pripremljena kao za visoki tisak a obojenje tiskovnih elemenata vrši se rastriranim valjkom sa rijetkim bojama kao u dubokom tisku.

4. OSNOVNE KARAKTERISTIKE ( SVOJSTVA) BOJA

Svojstva tiskarske boje potrebno je prilagoditi različitim uvjetima otiskivanja, različitim tehnikama tiska, brzinama otiskivanja i tiskovnim podlogama. Osnovna svojstva tiskarske boje su: konzistencija, kohezija, adhezija, duga boja, kratka boja, ljepljivost, viskoznost, tečljivost, tiskotropija, površinska napetost, ton u masi, podton, vršni ton i tinktorijalna moć. 1. KONZISZENCIJA opisuje opće stanje boje u masi, a obuhvaća svojstva kao što su: koheziju, adheziju, viskoznost, tečenje, granicu tečenja, tiskotropiju i površinsku napetost. Konzistencija se kod kvalitetnih boja ustali tri do četiri dana nakon izradbe boje. Ukoliko komponente tiskarske boje međusobno reagiraju, sustav nije stabilan i takva boja nije pogodna za tisak. Konzistencija tiskarske boje mijenja se promjenom temperature i određenog stupnja miješanja, a do promjena može doći i s vremenom stajanja boje. Prema konzistenciji razlikujemo dvije vrste boja: "rijetke" i "guste" boje, odnosno boje lake i teške konzistencije. Tiskarske boje lake konzistencije su rijetke, fluidne i rukovanje njima je jednostavno, dok su tiskarske boje teške konzistencije guste i pastozne, a rukovanje njima je otežano. 2. ADHEZIJA je privlačna sila među česticama različitih tvari i o njoj gotovo izravno ovisi ljepljivost. Kada govorimo o adheziji između tiskarske boje i tiskovne podloge, zapravo prvo mislimo na „močenje“ tiskovne forme bojom prije otiska na tiskovnu podlogu. Sposobnost „močenja“ određene boje određuje se jačinom sila između čestica boje i materijala od kojeg je

79

napravljena tiskovna forma. Sile adhezije moraju biti dovoljno jake kako bi se boja prihvatila na tiskovnu formu i zatim u cjelosti prenijela na tiskovnu podlogu. Boja se treba dobro prenositi sa tiskovne forme na tiskovnu podlogu, a ne smije ostati na tiskovnoj formi ili čupati papir koji se najčešće rabi kao tiskovna podloga.

3. KOHEZIJA je privlačna sila između čestica iste tvari. Za tiskarsku boju je najvažnija kohezija veziva. Razlikujemo tiskarske boje jake kohezije, tiskari ih obično nazivaju "duge" boje jer se pri otiskivanju, odnosno pri odvajanju tiskovne forme od tiskovne podloge razvlače u duge niti. Za razliku od njih, "kratke" boje su tiskarske boje sa slabom kohezijom koje se razvlačenjem prekidaju.

4. DUGA BOJA u procesu tiska razvlači se u dugačke niti. Te boje su obično previše ljepljive i usjed pucanja niti uzrokuju prašenje boje. Ta prašina pada na otisak lijepi se za otisak i za tiskovnu formu, što u konačnici rezultira mazanjem otiska odnosno nekvalitetnim tiskom. Duge boje daju oštar otisak.

5. KRATKA BOJA ima malu ljepljivost, dobro je pokretna, dobro leži na tiskovnoj podlozi, ima dobru pokritnost a za vrijeme tiska ne praši. Loša osobina kratke boje je što daje relativno neoštar otisak, što znači da ne ocrtava dovoljno dobro detalje. Ako je boja previše kratka i slabo ljepljiva ostat će ležati u bojaniku i neće se prenositi na valjke za razribavanje. Proizvođači tiskarskih boja nastoje formulirati boje koje su kratke i povoljnog viskoziteta, ali i dovoljno ljepljive da omoguće kvalitetan otisak.

6. LJEPLJIVOST se može definirati kao otpor boje razvlačenju. Ljepljivost boje ovisi o njezinoj površinskoj napetosti i njezinoj viskoznosti. Tiskar obično priručno ocjenjuje ljepljivost tiskarske boje prema duljini niti, i to tako da boju stavi između palca i kažiprsta i nastoji prste rastaviti. Ljepljiva boja razvlači se u duge niti, boja neznatne ljepljivosti lijepit će se malo, a eventualno nastale niti odmah će se prekinuti. Premala ljepljivost boje uzrokuje taloženje boje u bojaniku i zapunjavanje rastera na tiskovnoj formi. Previsoka ljepljivost boje uzrokuje ljepljenje na tiskovnu formu i čupanje, a s tim je u vezi nečist otisak Svojstvo ljepljivosti je rezultat djelovanja kohezijskih i adhezijskih sila tvari od kojih je formulirana tiskarska boja. 7. VISKOZNOST je reološko svojstvo boje. To je pojava koja se javlja uslijed trenja među česticama boje koja teče, odnosno unutarnje trenje ili frikcija. Viskoznost ovisi o temperaturi, zapravo porastom temperature viskoznost se smanjuje i boja postaje tečnija no to ovisi i o strukturi tvari odnosno o sastavu tiskarske boje. Viskoznost neke boje se odrađuje mjerenjem otpora prolaza metalne pločice određene težine kroz boju u jedinici vremena ili otporom rotacije metalnog valjka u boji, za guste boje.

80

Za rijetke boje priručno se koristi Fordova čašica, odnosno mjeri se protok određenog volumena boje kroz rupicu definiranog promjera u jedinici vremena ili elektroničkim viskozimetrom uronjenom u bojanik.

8. TEČENJE BOJE, ili fluiditet je veličina obrnuto proporcionalna dinamičkoj viskoznosti. To je svojstvo tvari da lako teče. Za razliku od viskoznosti, tečljivost je proporcionalna povišenju temperature. Boja sa dobrim tečenjem dobro će se porazmjestiti po valjcima za razribavanje.

9.TIKSOTROPIJA je poželjno svojstvo nekih koloidnih otopina koje mirovanjem prelaze u pseudogel (lažni gel) a koji se mješanjem razara i prelazi u tekuće stanje. Ta pojava je karakteristična za većinu pastoznih tiskarskih boja u kojima se duljim stajanjem stvara gel, a razribavanjem na stroju ili miješanjem pseudogel se razara. Pojava tiskotropije objašnjava se kao posljedica električkog naboja čestica koje se zbog toga orjentiraju u pravilne nizove ili mrežice te tvore pseudogel, a miješanjem se takav raspored čestica poremeti i boja ponovo postaje tečljiva. 10. POVRŠINSKA NAPETOST je pojava napetosti na površini svake tekućine. Molekula u unutrašnjosti tekućine okružena je sa svih strana susjednim molekulama koje uzajamno djeluju jedna na drugu jednakim kohezijskim silama što ih održava u stanju ravnoteže. Na molekule koje se nalaze na površini tekućine djeluju s jedne strane privlačne sile susjednih molekula, a s druge strane adhezijske sile molekula tvari s kojom su u dodiru. Te dvije vrste sila nisu u ravnoteži pa na površinske molekule djeluju sile koje ih nastoje uvući u unutrašnjost i na taj način smanjiti ukupnu površinu tekućine što rezultira pojavom površinske napetosti odnosno pjenjenja.

11. VRŠNI TON je boja koju vidimo na otisku neposredno po izlazu istog iz tiskovnog agregata. Kod mnogih boja vršni ton mijenja se sušenjem boje na otisku. Općenito se može reći da su boje nešto svijetljije neposredno nakon otiska na tiskovnu podlogu. Iz tog razloga treba pričekati par trenutaka da se otisak osuši i tek tada donositi sud o nijansi otisnute boje.

12. POD TON je boja koja se vidi na otisku kad se on odstrani od izvora svjetlosti. Različiti izvori svjetlosti emitiraju različitu boju svjetlosti koja bitno utjeće na donošenje suda o otisnutoj nijansi boje i cjelog otisnutog arka. Najbolje je gledati otisak i donositi sud o kvaliteti višebojne reprodukcije pri rasvjeti koja je najbliže danjem svijetlu.

13. TINKTORIJALNA MOČ je jačina boje koja ovisi o učešću pigmenata u boji. Može se reći da boja ima veću moć obojenja što ima više pigmenata. No ova konstatacija vrijedi samo do određene granice jer preveliki sadržaj pigmenata u

81

boji može biti uzrokom lošijeg otiska. Zapunjava se raster na tiskovnoj formi ili maže otisak.

14. TON U MASI je nijansa boje koju vidimo kad otvorimo pakovanje, ambalažu. Ta nijansa se razlikuje od nijanse na otisku i to u praksi vrlo često. Transparentne boje pokazuju najveću razliku između tona u masi i otisnutog tona. Pokrivne boje obično pokazuju gotovo isti ton u masi i na otisku.

5. PIGMENTI I BOJILA ZA TISKARSKE BOJE

Pigmenti su prirodni ili umjetno dobiveni fini kruti prašci koji pomješani s prikladnim tekućinama (vezivima) imaju svojstvo da daju obojenje tiskarskoj boji. Osnovno svojstvo koje karakterizira pigment je njegova netopivost u vodi odnosno vezivima u kojima se raspršuju, dispergiraju, i u kojima se trebaju dobro močiti. Prema tome, tiskarska boja je zapravo disperzni sustav s vezivom kao disperzivnim sredstvom i pigmentom kao dispegiranom tvari. O vrsti i svojstvima pigmenata ovise mnoga bitna svojstva tiskarske boje, a najvažnija od njih prema kojima se ocjenjuje i kvaliteta pigmenta su obojenje , pokritnost, utrošak ulja, veličina čestica odnosno disperzitet, tvrdoča čestice, gustoća, svjetlostalnost, otpornost prema lužinama, toplini itd. Pigmenti se ne vežu s biljnim i životinjskim vlaknima, i po tome se bitno razlikuju od bojila. Pigmenti daju obojenje bojama i oni su osnovni dio svake grafičke boje, vidljiv oku za vrijeme procesa tiska i poslije na tiskovnoj podlozi. Bojila se za razliku od pigmenata tope u vodi ili raznim organskim otapalima te se takodjer upotrebljavaju za izradu grafičkih boja i to uglavnom rijetkih. Podjele pigmenata Pigmente možemo podijeliti prema podrijetlu, kemijskom sastavu, boji, strukturi i uporabi. Prema podrijelu imamo: - prirodne (mineralne, biljne i životinjske) - umjetne ili sintetičke pigmente

82

Prema kemijskom sastavu razlikujemo: - anorganske - organske pigmente , Prema boji dijelimo ih na: - akromatske (bijele i crne) - kromatske (obojene i šarene) pigmente Prema strukturi imamo: - amorfne (nemaju pravilnu strukturu) - kristalne (imaju pravilnu strukturu) pigmente Prema uporabi dijele se na: - optičke (koji daju obojenje) - pigmente sa specijalnim svojstvima (magnetske, fluorescentne) Veličina čestica pigmenta Karakteristično svojstvo pigmenta je veličina čestica pigmenta. Prosječna veličina čestica iznosi od 0.01 do 10 μm, a najčešće se upotrebljavaju čestice veličine od 0.1 do 10 μm. Nepoželjne su velike tvrde čestice jer djeluju abrazivno na tiskovnu forumu i tiskovnu podlogu. Međutim, nepoželjne su i male, vrlo fine čestice jer daju mali doprinos opacitetu, mogu zapunjavati raster na tiskovnoj formi, a ponekad mogu uzrokovati i nepoželjan brončani odbljesak. Zbog toga je veličina čestica pigmenata vrlo bitno svojstvo tiskarskih boja koje ovisi o: - uvjetima postanka (za prirodne pigmente) - uvjetima sinteze (za umjetne pigmente) - mljevenju pigmenata (finoći mliva - za sve pigmente) Što su čestice pigmenta manje imaju veću specifičnu površinu pa je veća i uljna apsorpcija odnosno močenje pigmenta vezivom (potrebno je više ulja kako bi se dobro močio pigment). Močenjem se prekidaju sile kohezije između čestica pigmenta, a počinju prevladavati sile adhezije između pigmenata i veziva što pridonosi dobroj disperziji pigmenta u vezivima.

83

Pokritnost Pokritnost pigmenta, opacitet ili neprozirnost označava sposobnost pigmenta da pokrije neku tiskovnu podlogu, nakon što se dispergira u određenom vezivu i jednoliko nanese na tu podlogu. Prema pokritnosti pigmente dijelimo na: - pokritne - transparentne - transparentno-pokritne Pokritnost ovisi o vrsti i veličini čestica pigmenta. Izdašnost (jačina ili tinktorijalna moć) Izdašni su oni pigmenti koji imaju veliku pokritnu moć, što znači kako se s malo pigmenta može pokriti relativno velika površina. Svjetlostalnost (svjetlostabilnost) Svjetlostalnost je svojstvo neke tvari da pod utjecajem svjetlosnih zraka ne mijenja svoju boju, oblik i površinu. To je vrlo važno svojstvo pigmenta jer većina pigmenata pod utjecajem sunčevog zračenja mijenjaju ton boje. Većina pigmenta izblijedi, a samo neki potamne (kromovi pigmenti). Postojanost pigmenta prema svjetlu označava se brojevima od 1 do 8, gdje je s 8 označen pigment najpostojaniji prema svjetlu, a s 1 najmanje svjetlostalan pigment. . Tekstura Pod teksturom pdrazumijevamo nekoliko svojstava istodobno: - relativnu tvrdoću ili mekoću suhog pigmenta - strukturu pigmenta (kristalni ili amorfni) - lakoću kojom se pigment moči tijekom miješanja s vezivom - veličinu čestica Pigmenti mekane teksture lako se smrve u fini prašak među prstima, dok se pigmenti tvrde teksture smrve u tvrdi (oštri) prašak poput pijeska.

84

Ostala svojstva Ostala svojstva pigmenata ovise o uporabi pigmenta odnosno tiskarske boje čime može biti uvjetovana na primjer otpornost pigmenta na lužine, vodu, toplinu, lakiranje, odnosno na organska otapala koja su sastavnice laka, plastificiranje ,otpornost na temperaturu.

Svojstva koja moraju imati pigmenti za pripremu grafičkih boja:

- moć obojenja i pokrivanja

- jasnoča i čista nijansa visokog intenziteta

- dobro kvašenje u vezivima

- netopivost u svim medijima za izradu veziva

- dobro mješanje i dispergiranje u vezivima

- nakon dispergiranja nesmiju ponovno aglomerirati

- povoljnu teksturu pogodnu za grafičke boje

- moraju biti inertni na svjetlo, temperaturu i ostale vanjske utjecaje

- otpornost na vodu, kiseline, alkalije, razna otapala

U proizvodnji pigmenata posebno se vodi kontrola veličine čestica pigmenta, jer veličina čestica utječe na fizikalna svojstva grafičkih boja. Što su čestice pigmenta manje, to je specifična površina veća, a veća je i uljna adsorpcija.

Ovdje treba naglasiti da je za formulaciju tiskarskih boja vrlo teško pronaći pigment koji bi zadovoljio sve zahtjeve odnosno imao sva navedena svojstva. Zato se uvijek pri formulaciji i proizvodnji određene boje izabire pigment koji najbolje odgovara određenoj tehnici tiska, tiskovnoj podlogi, uvjetima tiska i grafičkom proizvodu.

85

5.2. CRNI PIGMENTI

Crnim tiskarskim bojama obojenje daju najvećim dijelom čađe. Oko 2/3 ukupne potrošnje čađa koristi se za izradu crnih boja za tisak novina. No, od ukupne proizvodnje čađa oko 92 % koristi se u gumarskoj industriji. Čađe obuhvačaju široku paletu crnih pigmenata koji se dobivaju nekompletnim izgaranjem plina i ulja te termalnom dekompozicijom (rasčlanjivanjem) plina.

Kanalne čađe dobijaju se izgaranjem prirodnog plina na puno malih plamenika. Tokom procesa izgaranja plina, čađe se hvataju na hladnu metalnu ploču i zatim stružu sa površine iste.

Pećne čađe dobijaju se izgaranjem plina na relativno velikim plamenicima postavljenim u vatrostalnim komorama. Sagorijevanjem plina u komorama stvara se čađa koja se hvata na hladne stjenke komore. Nakon zatvaranja plina odnosno prestanka sagorijevanja, sa hladnih stijenki komora skidaju se čađe.

Čađa svjetiljke dobije se nepotpunim izgaranjem ulja na čeličnim tavama. Dobivena čađa sabire se kanalima ili elektrostatski.

Termalne čađe dobivaju se u pećima gdje se ugljikovodični plinovi dekomponiraju (rastavljaju) na ugljik i vodik.

Drugi crni pigmenti

Grafit, dobija se kopanjem rude ili grijanjem odabranih ugljikovih minerala u električnim pećima i mljevenjem.

Koštani crni pigment, dobija se iz pougljenjenih životinjskih kosti u pećima i mljevenjem koštanog ugljena u fini crni prah.

Vegetabilni crni pigmenti, dobijaju se iz pougljenjenog drveta u pećima i mljivenjem u fini crni prah.

Crni željezni oksidi umjetni otporni na temperaturu,alkalije,otapala,sapune i voskove,ali otapaju se u kiselinama.Jeftini su.

Čađe su čisti amorfni ugljik. Dolaze u upotrebi kao prah ili kao kuglice. Čađa je otporna prema svjetlu, atmosferilijama, lužinama i kiselinama. Karakteriziraju je ekstremno fine čestice velike površine. Tipovi čađa koje se koriste za formuliranje crnih tiskarskih boja su veličine promjera od 20 do 80 μm. Ove čađe imaju veliku tinktorijalnu moć. Što su čestice čađe manje to će boja biti crnija a ujedo je i viša uljna adsorpcija. Mješanjem sa pogodnim vezivima formuliraju se odgovarajuče crne boje.

86

5.3. Bojila Bojila su krute organske tvari koje daju obojenje tiskarskim bojama. Za rezliku od pigmenata bojila se uglavnom otapaju u otapalima (vezivu) s kojima tvore molekularne disperzije. Upravo zbog disperzije na molekularnoj razini, ove su otopine "čiste", prozirne. Bojila su zbog finog disperziteta sjajna, vrlo izdašna i transparentna. Prema podrijetlu bojila se dijele na: - prirodna - umjetna Prirodna bojila koja su biljnog ili životinjskog podrijetla danas se gotovo i ne rabe, jer su ih iz uporabe istisnula kvalitetnija i po sastavu odnosno svojstvima konzistentna umjetna bojila. Umjetna bojila dobivaju se najčešće sintezom od aromatskih ugljikovodika i srodnih spojeva iz katrana kamenog ugljena. Svaki obojeni organski spoj sadrži kromogen, a boja mu ovisi o kromoforu (kromoforna skupina - nosioc obojenja organskih spojeva). Osim toga svako bojilo, za razliku od ostalih obojenih organskih spojeva sadrži auksokrom koji bojilu daje mogućnost obojenja neke sekundarne supstance. Glavni nedostatak bojila je njihova mala molekularna masa. Zbog transparentnosti nemaju veliu pokritnu moć kao što ju imaju anorganski pigmenti i drugi sintetički i organski pigmenti. Zbog male gustoće bojila u molekularnim disperzijama, bojila je potrebno otiskivati u relativno debelim slojevima, kako bi se dobila zadovoljavajuća gustoća obojenja otiska.

6. PUNILA ZA TISKARSKE BOJE

Jedna od važnih komponenata za formuliraje tiskarskih boja su punila ili pomoćni pigmenti. Uglavnom je potrebno da boja ne bude previše koncentrirana pigmentima, jer previše pigmenata u boji negativno djeluje na tiskarska svojstva boje. Punila ne utječu na ton tiskarske boje, ali mijenjaju reološka svojstva tiskarskih boja. Između ostalog poboljšavaju bojama konzistenciju pa one postaju pogodnije za tisak. Punila su zapravo fino zrnati bijeli ili transparentni anorganski prašci. Kao i pigmenti, i ona su netopiva u vezivima. Punila dodana u veziva daju transparentnu disperziju. Zadatak punila je da u određenom postotku zamijene skupe pigmente i da svojim pozitivnim svojstvima utječu na tiskarska svojstva boja. U upotrebi su jeftina mineralna punila, i umjetna punila koja su nešto skuplja. Umjetna punila su bijeli finozrnati prašci, a najčešće se dobivaju taloženjem teško topivih soli. Ova punila imaju manju tvrdoću i veći disperzitet od prirodnih pa je njihova uporaba veća.

87

Zbog toga što mogu promjeniti reološka svojstva tiskarske boje, punila ne smiju kemijski reagirati s vezivom ili se u njemu otapati. Punila su netopiva u vodi ili u vezivima u kojima se dispergiraju i u kojima se trebaju dobro močiti. Vodene disperzije punila su neprozirne, a uljne disperzije punila su djelomično prozirne.

Punila se razlikuja po kemijskom sastavu i po finoći čestice. Srednja veličina čestica je između 0,01 i 1 mikron. No na veličinu čestice, zapravo njenu površinu, moguće je kemijski utjecati i s tim prilagoditi je vezivu, odnosno utjecati na njeno kvašenje.

Indeks loma punila je između 1,45 i 1,65. Pri odabiru punila nastoji se da njegov indeks loma bude što bliže indeksu loma tiskarskih veziva ~ 1,48. Specifična težina punila kreće se između 1,5 i 4,5 g/cm3. Zavisno o boji, punila moraju biti bijela ili transparentna i ne smiju utjecati na ton pigmenta. Punila moraju biti otporna na veziva i to na duži rok, ne smiju kemijski reagirati.

Punilo Kina Klej je u prirodi raširen aluminijev silikat. Dobiva se kopanjem rude, pranjem, taloženjem, sušenjem i kalciniranjem. Ovo punilo je bijeli finozrnati prah, meke strukture. Upotrebljava se za pripremu boja za duboki tisak i sitotisak. Uglavnom za sititisak!!!!

Punilo Aluminijev hidroksid jedno je od najvažnijih punila u industriji grafičkih boja. Dobiva se taloženjem aluminijevog sulfata ili alauna sa sodom. Odlikuje se malom specifićnom težinom, velikom disperzijom i jako je transparentan. Odporan je prema svjetlu, alkalijama i vodi ali neotporan na visoke temperature. Koristi se za izradu šarenih boja i za sve transparentne boje. Najpoznatija punila koja se rabe u proizvodnji tiskarskih boja su: - barijev sulfat - aluminijev hidroksid - magnezijev karbonat - kalcijev karbonat - talk - glina - silicijev dioksid

7. VEZIVA

Veziva su tekuća komponenta grafičke boje. Ona služe kao sredstvo za dispergiranje pigmenta a i nositelj su pigmentnih čestica. Vezivo daje boji odgovarajuća reološka svojstva, plastičnost i tečenje. Zadatak veziva je da nosi pigmentnu česticu kroz distributivne sustave strojeva za tisak sve do tiskovne podloge. Vezivo veže pigmentne čestice za površinu tiskovne podloge i daje bojama potrebne sušive osobine. Koje će se vezivo upotrijebiti zavisi o tehnici tiska, brzini sušenja i tiskovnoj podlozi.

88

Tiskarska boja mora imati dobra svojstvo ljepljivosti, viskoziteta, duljinu tečenja, određenu radnu temperaturu i još neka svojstva kako bi stroj mogao dobro raditi. Boje sa većim viskozitetom ne smiju ostati nepomične u bojaniku ili se okretati a da se pritom ravnomjerno ne prenose na valjke za razribavanje. Ako je put od bojanika do tiskovne forme dug, boja ne smije sadržavati lakohlapljive sastojke ( otapala) da se ne osuši pri transportu preko valjaka. Što je brzina stroja veća, boja mora imati manji viskozitet.

Veziva za tiskarske boje možemo podjeliti u četri grupe, no treba napomenuti da svaka od grupa ima čitav niz podgrupa. S obzirom na mogućnost upotrebe djelimo ih na:

- nesušiva veziva

- sušiva veziva

- kompoziciona veziva

- hlapiva veziva

Sva spomenuta veziva su u tekućem stanju i imaju određene fizikalne i kemijske konstante, a najvažnije su:

1. kiselinski broj

2. specifična težina

3. refrakcija (lom svjetlosti)

4. jodni broj

5. osapunjeni dio

6. neosapunjeni dio

7. vrelište

8. tvrdoća filma u osušanom stanju

9. retencija otapala

10. otpornost na vodu

11. sposobnost kvašenja

12. prijenosne vrijednosti

89

Ulja koja se upotrebljavaju u industriji grafičkih boja po porijeklu možemo podjeliti na:

1. mineralna ulja

2. vegetabilna ulja

- sušiva, polusušiva, nesušiva

3. životinjska ulja

- kopnene životinje, morske životinje

4. sintetska ulja

Prema sastavu vezivo može biti: - viskozna tekuća tvar - otopina dobivena otapanjem krute smole u ulju - otopina dobivena otapanjem krute smole u organskom otapalu

- vodena emulzija dobivena emulgiranjem krute smole s vodom

Vaziva koja se upotrebljavaju u izradi tiskarskih boja

Laneno ulje je vegetabilno ulje. Dobiva se prešanjem ili ekstrakcijom sjemenki lana. Spada u polusušiva veziva. Suši za tri do šest dana, no sušenje se može ubrzati dodatkom sušila i tada suši za par sati. Prilikom sušenja na površini otisnute boje stvara tanki film. Litografski firnis je ugušćeno laneno ulje a dobije se kuhanjem lanenog ulja bez prisustva zraka.

Litografski firnisi izrađuju se u raznim konzistencijama a one se označavaju prema USA metodi sa brojevima od 0 od 9, gdje je broj 0 rijetka konzistencija a broj 9 označava vrlo gusto ulje.

Kompoziciona veziva su smjese sušivih i nesušivih veziva. Primjena je kod boja za offsetni tisak. Ova veziva daju osušeni hrapav film pa s tim omogućavaju dobar prijem druge boje i koriste se za izradu šarenih boja.

Mineralna ulja uglavnom su produkti nafte. Uz vegetabilna ulja, najviše se koriste za pripremu grafičkih boja gdje zamjenjuju laneno ulje u boji za brzotisne strojeve. Jedno od najvažnijih mineralnih ulja u industriji grafičkih boja su teška strojna ulja. Ova ulja nalaze se u jeftinim grafičkim bojama i imaju dobra tiskarska svojstva koja pospješuju "sjedanje" boje na tiskovnu podlogu. Boje izrađene na bazi mineralnih ulja suše isključivo penetracijom u strukturu papira. To u praksi znači da ona nikad potpuno ne osuše.

90

Asfaltna veziva upotrebljavaju se u velikim količinama u proizvodnji grafičkih boja zbog svojih odličnih svojstava i jeftinoće. To su uglavnom smjese prirodnih i petrolejskih asfalta te stearina razrijeđenih u mineralnom ulju. Ona daju crnim bojama odgovarajuću dužinu i tečenje. Hlapiva veziva izrađena su uglavnom iz smola i lakohlapivih organskih otapala. Nekada su se pri formulaciji tiskarske boje isključivo rabila veziva na osnovi lanenog ulja, a današnja veziva sve češće sadrže različite tvari kao što su sintetičke smole, voskovi, razna otapala (alkoholi, esteri, ketoni) i drugi dodaci. U upotrebi su još razna sintetička sušiva ulja, zatim ricinusovo ulje za boje za prehrambenu industriju, epoxy veziva...

8. OTAPALA ZA GRAFIČKE BOJE

Otapala u industriji grafičkih boja predstavljaju organsku tekućinu koja se koristi za otapanje različitih smolnih materijala koji stvaraju film na površini otisnute boje. Osnovna funkcija otapala je da zadrži smolni materijal u tekućem stanju sve dok se boja ne otisne na tiskovnu podlogu, a služe i kao plastifikatori tvrdog filma. Poslije otiska otapalo mora što prije ishlapiti da bi boja na tiskovnoj podlozi što brže osušila. To osobito vrijedi za neupojne podloge. Izbor otapala ovisi o: - vrsti upotrebljene smole,

- brzini stroja , - tiskovnoj podlozi, - krajnjem produktu, - potrebnoj zdravstvenoj ispravnosti produkta.

Najvažnija svojstva otapala su: . Brzina isparavanja otapala je izuzetno važna.

Ova brzina je naročito važna za rijetke boje i grafičke lakove (duboki tisak, fleksotisak). Brzina isparavanja otapala nije uvijek sukladna vrelištu otapala, što znači kako otapalo nižeg vrelišta ne isparava uvijek brže od otapala višeg vrelišta. Brzina isparavanja nekog otapala uspoređuje se s brzinom isparavanja iste količine etera, a označava se kao broj brzine isparavanja (BBI).

91

Prema brzini isparavanja otapala dijelimo u tri grupe:

1. Otapala koja brzo suše, broj brzine isparavanja manji je BBI < 10

2. Otapala koja srednje suše, broj brzine isparavanja je BBI 10 do 35

3. Otapala koja sporo suše, broj brzine isparavanja je BBI > 35

Brzina isparavanja je broj koji kaže koliko puta se neko otapalo duže isparava od etera.

Da bi se u praksi dobilo odgovarajuće otapalo često je potrebno pomješati dva otapala različitih karakteristika. Ako se pomješaju dva otapale različitih vrelišta dobit će se mješavina s konstantnim vrelišem koje je niže od vrelišta komponenata iz kojih je sastavljena. Takova se mješavina zove azeotropna smjesa. Kod pripreme azeotropnih smjesa za tiskarske boje mora se strogo voditi računa o isparavanju i koncentraciji para u prostoru za tisak zbog moguće eksplozije. Ovo naročito vrijedii za rijetke boje u tehnici dubokog i flekso tiska.

Prema kemijskom sastavu otapala se dijele na:

1. Ketoni, otapala koja se koriste u industriji grafičkih boja su: aceton, metiletilketon. Zbog niskog vrelišta mogu se upotrebljavati samo za boje koje moraju izuzetno brzo sušiti.

2. Esteri koji su sastavni dio graf. boja: razni acetati, etilacetat, izopropilacetat...

3. Alkoholi: etilni alkohol, izopropilni alkohol ,n-propanol,

4. Ugljikovodici, predstavljaju najvažnija otapala u industriji graf. boja. U ovu grupu spadaju: toluen, ksilen, nafta, benzin...

92

9. SMOLE

Važno mjesto u proizvodnji i formuliranju grafičkih boja zauzimaju smole. Smole su po kemijskom sastavu organski spojevi, a mogu biti viskozne tekućine ili amorfne krute tvari relativno velike molekularne mase. One su zapravo nekristalizirajuće tekuće ili krute tvari relativno velike molekulerne težine. Daju tiskarskim bojama osobine čvrstoće, sjaja, adhezije i fleksibilnosti. Rabe se u industriji boja i lakova. Netopive su u vodi, a topive u nekim organskim otapalima. S prikladnim otapalom tvore hlapivo vezivo, a sa min.i vrg. uljem daju umjetni firnis, a rabe se i kao sastavni dijelovi veziva za tiskarske boje.

Smole djelimo na: 1. prirodne - biljne (kolofonij, kopal, manila, jantar) - životinjske (šelak) - mineralne (asfalti) 2. Umjetne - poluprirodne (kemijski modificirane prirodne smole) - umjetne (sintetičke smole - polimeri) Danas se upotrebljavaju uglavnom umjetne smole i umjetne smole modificirane kolofonijem.

Prirodne smole prema načinu dobivanja dijelimo:

1.Smole koje se dobiju iz biljaka struganjem ili zarezivznjem (recentne smole, kolofonij).

2. Recentnofosilne smole koje se dobivaju djelomično iz biljaka a djelomično iz zemlje (kopal).

3. Fosilne smole koje se vade isključivo iz zemlje (jantar).

- Kolofonij je prirodna smola i jedna od najvažnijih u industriji grafičkih boja. Razlikuje se po boji i označava se posebnim oznakama, strogo je standardiziran. Upotrebljavaju se dva standarda označavanja:

1. Američke oznake od najsvjetljije do najtamnije nijanse: X WW, WG, N, M, K, I, H, G, F, E, D, B, OP

2. Francuske oznake : AAAAA, AAAA, AAA, AA, AB, WW, WG, N, M, K, I, H, E, D

93

- Umjetne smole su vrlo kvalitetne smole i upotrebljavaju se za pripremu boja i lakova gdje se traže posebni uvjeti kao što su: postojanost prema višim temperaturama, kiselinama, lužinama, i drugim kemikalijama.

Postoje dvije grupe sintetskih smola:

a) Kondenzacione smole, nastaju kemijskim procesom kondenzacije.

b) Polimerizacione smole koje nastaju polimerizacijom Od prirodnih smola u proizvodnji tiskarskih boja i lakova najviše su se rabili kolofonij i šelak. Umjetne smole se danas sve više rabe, a proizvodnja modernih tiskarskih boja bez njih je nezamisliva.

10. SIKATIVI ILI SUŠILA Sušila ili sikativi su tvari koje se dodaju tiskarskoj boji kako bi poboljšala njenu sušivost. Sušila ubrzavaju sušenje tiskarskih boja koje suše oksipolimerizacijom. Ona su efikasni samo kad se upotrebljavaju u bojama koje sadrže ulja ili veziva koja oksidiraju i koja s tim na površini otiska tvore film. Sušila se u boju dodaju naknadno, a ne kao sastojak za formuliranje boje, to znači da se dodaju direktno na tiskarskom stroju u bojanik. Sušila se moraju dodavati vrlo oprezno jer ako se previše poveča koncentracija sušila u boji, boja može početi sušiti na transportnim sustavima. Za pripremu sikativa - sušila upotrebljavaju se metali: olovo, mangan i kobalt. Po kemijskom sastavu sušila su organski spojevi, oleati, rezinati i naftenati kobalta, mangana i olova. Sušila se međusobno razlikuju po brzini i načinu sušenja. Samo optimalne količine sušila ubrzavaju sušenje otisaka tiskarskih boja. Prevelik dodatak uzrokovao bi kontraefekt. Optimalne količine sušila su za Co - 0,13%, Mn - 0,12%, Pb - 0,45%. Brzina sušenja tiskarske boje ovisi o vrsti i količini sušila, temperaturi i udjelu vlage. Sušila se dijele na pastozna i tekuća. Bitne razlike između te dvije vrste sušila nema. Pastozna sušila su pogodna za dodavanje bojama lake konzistencije koju bi tekuće sušilo još više smanjilo. Rabe se i za višebojne otiske u prvoj boji jer na otisku daju mekani film koji dobro prihvaća sljedeću boju. Kobaltna sušila najviše ubrzavaju sušenje (5-10 puta brže od ostalih). Odlikuju se brzim površinskim sušenjem boje pri čemu se na njenoj površini obično stvara tvrdi, staklasti film koji usporava daljnje prodiranje kisika u donje slojeve boje, pa se ostatak boje suši sporije što može uzrokovati velike probleme u višebojnom tisku. Zbog toga se kobaltna sušila rabe u jednobojnom

94

tisku i tisku na neupojnim podlogama. U višebojnom tisku dodaju se u posljednju boju. Manganova sušila ubrzavaju oksidaciju i polimerizaciju. Kataliziraju sušenje boje u cijelom sloju. Nedostatak ovih sušila jest u tome što s kisikom stvaraju smeđi spoj koji mijenja nijansu svijetlih boja u nepoželjnju tamniju. Olovna sušila suše najsporije, ali čitav sloj boje prosušuju jednolično. Prikladna su za boje u visokom tisku. Zbog otrovnosti olova (Pb),uglavnom se više ne upotrebljavaju. Kod višebojnog otiskivanja u prvu boju treba dodati najmanje sušila - najslabije sušilo, a u zadnju treba dodati najviše sušila - najjače sušilo.

Kombinacija na bazi olovo - mangan daje najbolji rezultat sušenja od bilo kojeg pojedinačnog metala. Olovni sikativi izbjegavaju se kao sušilo u bojama za tisak prehrambene ambalaže.

Koncentrirani ili uljni sikativi sastoje se iz koncentriranih otopina linoleata, rezinata ili borata olova i mangana, otopljenih u lanenom ili nekom drugom pogodnom ulju sa ili bez dodatka sintetskih smola ili kolofonija. Ovi sikativi se primjenjuju za tisak u offset tehnici za kvalitetne boje gdje boji daju sjaj i žitkost.

11. DODACI TISKARSKIM BOJAMA

U slučaju kada tiskarske boje treba modificirati, odnosno poboljšati neka njihova svojstva sušenje, (otpornost na trenje, plastičnost, miris... ) za konačno formuliranje boje upotrebljavaju se određeni dodaci. Dodaci se trebaju lako povezati s vezivom ili gotovom tiskarskom bojom.

Kao dodaci bojama obično se upotrebljavaju razne kombinacije:

- voskova

- sapuna

- masti

- ulja

- fino dispergiranih punila

- mirisa

- odpjenjivača

- antioksidansi

95

Optimalnim dodatkom voska, ulja ili masti može se skratiti boja tj. može se smanjiti ljepljivost boje, smanjiti sljepljivanje otisaka te povećati otpornost otisaka na otiranje. Antioksidanti se dodaju tiskarskoj boji jer brzo reagiraju s kisikom i tako usporavaju oksidaciju sušivih ulja. Na taj način inhibiraju sušenje boje u ambalaži ili na valjcima tiskarskog stroja. Tvari za močenje u optimalnim količinama pospješuju dispergiranje pigmenata u vezivu i inhibiraju zgrušavanja pigmenata.

Mirisi u tiskarskoj boji uklanjaju neugodne mirise ulja, sušila i drugih tvari. Miris u boju dodaje proizvođač ili tiskar grafičar prije otiskivanja. Dodatak mirisa ne smije promijeniti reološka svojstva tiskarskih boja. Mirisi se nazivaju pokrivači mirisa što oni zapravo i jesu jer dodatkom npr.mirisa vanilije u boju za štampu ambalaže za prehrambene proizvode samo se pokriva loš miris boje ali se ne uklanja.Boja treba biti formulirana i izradjena iz kvalitetnih sirovina bez mirisa.

12. MEHANIZMI SUŠENJA TISKARSKE BOJE U PROCESU TISKA NA UPOJNIM I NEUPOJNIM TISKOVNIM PODLOGAMA

Za kvalitetan otisak, u svim tehnikama tiska i na svim tiskovnim podlogama, izuzetno je važno sušenje boje.

Dobar otisak između ostalog je onaj otisak gdje je postignuta dobra povezanost tiskarske boje s podlogom na koju se tiska. Otisak mora biti otporan prema otiranju, brisanju i pritisku, a to je u direktnoj vezi sa sušenjem boje. Osim sušenja boje na otisku, sušenje utječe i na pravilan rad strojeva za tisak.

Sušenje otisnutog sloja boje općenito djeli se u dvije faze, pa govorimo o početnom sušenju odnosno prihvaćanju boje kojom otisak postaje suh na dodir (dovoljno da se otisnuti arak može dalje prerađivati bez mrljanja) i sušenje kojim otisak postaje potpuno suh.

Sušenje boja na otisku ovisi o:

1. Upotrijebljenoj boji odnosno vezivima i otapalima i nanosu boje

2. Podlozi na koju se tiska ( neupojna, slabo upojna, upojna )

3. Brzini tiska, tehnici tiska i vrsti stroja na kome se tiska

96

4. Doziranju boje na stroju

5. Konzistenciji boje

6. Temperaturi boje i radnog prostora (mikro klima)

7. Sušenju taloženjem

8. Prisilnom sušenju

Sušenje boje je prijelaz boje iz tekućeg u kruto stanje na tiskovnoj podlozi i odvija se sljedećim procesima:

1. Upijanje boje ili penetracija

Sušenje prodiranjem (penetracijom) veziva u tiskovnu podlogu najjednostavniji je način sušenja koji za razliku od drugih mehanizama ne uključuje kemijsku promjenu veziva. Javlja se prilikom otiskivanja na svakoj upojnoj podlozi. Tiskarska boja se apsorbira na površinu papira ili kartona i malo prodire u njegovu strukturu. Otisak je zaštićen samo strukturom vlakanaca, pa je njegova otpornost na trenje relativno mala. Penetracijom suše se: - roto boje za novinski tisak - "cold set" boje za offsetne rotacije - neke jeftinije boje za duboki tisak Penetracija je također važna pri sušenju ostalih tiskarskih boja kada se s njima tiska na papirima i kartonima, a nema nikakve važnosti pri tisku na neupojnim podlogama. Boje koje se suše penetracijom suše se vrlo brzo, ako se tiska na odgovarajućoj tiskovnoj podlozi, a stabilnost takvih boja na tiskarskom stroju je dobra.

Gotovo isključivo penetriranjem suše boje za tisak novina. Ove boje izrađene su na bazi veziva koje ne suši. Vezivo je takve konzistencije da lagano prodire u papir i veže se na vlakanca u papiru, no bitno je da se pritom ne odvoji pigment.

97

2. Isparavanje

Mehanizmom sušenja isparavanjem suše se tiskarske boje kojima je vezivo priređeno otapanjem smole ili polimera u prikladnom organskom otapalu (hlapivo vezivo). Isparavanje otapala jedan je od najčešćih mehanizama sušenja za sve tehnike tiska. Karakterističan je u prvom redu za fleksografske boje i boje dubokog tiska, ali i za sitotiskarske i "heat set" web offset boje. Brzina isparavanja ovisi o: - brzini isparavanja otapala ili smjese otapala ili mineralnog ulja (temp.) - brzini kojom smola otpušta otapalo - lakoći migracije otapala kroz sloj (film) otiska

Boje za duboki tisak, fleksotisak, sitotisak i grafički lakovi sadrže otapala koja za vrijeme tiska isparavaju a na tiskovnoj podlozi ostane kruta boja. Vezivo ovih boja sastavljeno je uglavnom od smola i otapala, bez ulja. Ove vrste boja nesmiju sušiti na valjcima ili tiskovnoj formi. Put boje od bojanika do tiskovne podloge je kratak.

3. Oksipolimerizacija

Oksipolimerizacija kao mehanizam sušenja karakteristična je za tiskarske boje u kojima vezivo sadrži sušiva ili polusušiva ulja. Ulje reagira s kisikom iz zraka te se polimerizira u kruti (čvrsti) film na površini otiska. Sušiva ulja sadrže nezasićene masne kiseline kod kojih se reakcije oksidacije ili polimerizacije odvijaju na nezasićenim dvostrukim kovalentnim vezama. Osušeni otisci imaju glatku i zatvorenu površinu. Takve boje mogu sadržavati manju ili veću količinu sušila (sikativa) koja djeluju kao katalizator i ubrzavaju sušenje. Ako ni to nije dovoljno, reakcija se dodatno može ubrzati zagrijavanjem, prisilnim sušenjem. Usprkos svim naporima oksipolimerizacija je još uvijek prespora za tisak. U pravilu se rabi za specijalne slučajeve kao za tisak sa offsetnim bojama ili bojama za visoki tisak na neupojnim podlogama (filmovi, folije) gdje nije moguće otiskivanje brzosušećim bojama ili prisilnim sušenjem.

4. Brzo sušenje ili "quicksetting" Brzo sušenje ili "quicksetting" kombinirani je mehanizam sušenja koji se sastoji od penetracije i oksipolimerizacije. U brzosušećoj tiskarskoj boji nalaze se dvije sastavnice: vrlo viskozna otopina krute smole u sušivom ulju i mineralno ulje male viskoznosti u kojem se dispergira vrlo viskozna otopina krute smole. Kada se takvim bojama otiskuje na odgovarajućim tiskovnim podlogama, kao što su premazni papiri, dolazi do brzog početnog sušenja (prihvaćanja) boje, jer

98

sastavnica male viskoznosti (mineralno ulje) selektivno penetrira u tiskovnu podlogu, a smolasta sastavnica s pigmentom zaostaje na površini tiskovne podloge. Brzo sušenje temeljni je mahanizam sušenja većine offsetnih boja i boja za visoki tisak kad se tiska na papiru ili kartonu. Tijekom odjeljivanja sastavnica povećava se ljepljivost otiska do maksimuma nakon čega se smanjuje do nule na suhom otisku. Zbog toga može doći do sljepljivanja naklade i stvaranja kontra otiska (mrljanje na poleđini otisaka) pa se često rabe prašci protiv sljepljivanja otisnutih araka ili se sušenja pospješuje (ubrzava) IR zračenjem. Nije uputno na izlagačem stolu slagati velii broj araka nego je potrebno slagati manje visine otisnutih araka, kako bi boja postepeno osušila bez posljedica sljepljivanja naklade usljed težine naklade. 5. Taloženje Taloženje je mehanizam sušenja boja za visoki tisak i fleksografskih boja. Mehanizam sušenja je sljedeći: smola koja je topiva u nekom određenom otapalu pri određenim uvjetima, može postati netopiva u istom tom otapalu, ako se uvjeti promjene. Boje za visoki tisak sadrže vrlo kisele smole otopljene u glikolu. Nakon otiskivanja glikol (otapalo) apsorbira vlagu iz zraka i kartona (tiskovne podloge), a smole postaju netopive u smjesi glikola i vode te dolazi do taloženja smole. Smola se taloži na otisku odnosno boja se suši. Boje koje se suše na opisani način suše se vrlo brzo, a uz taloženje, kao mehanizam sušenja, važna je i penetracija. Najmodernije boje koje se suše na ovaj način su različite emulzije. Početno sušenje uzrokuje adsorpcija vode nakon čega dolazi do izlučivanja i sljepljivanja smole s tiskovnom podlogom. Tiskarske boje koje se suše kemijski sadrže dvije sastavnice koje međusobno reagiraju tvoreći kruti polimerni sloj odnosno film velike molekularne mase. U pravilu su takvi otisci jačeg sjaja, bolje se lijepe na "teške" neupojne tiskovne podloge i otpornije su na fizikalne i kemijske promjene. Te su boje skuplje pa se rabe za tisak specijalnih otisaka koje nije moguće otisnuti drugim bojama. Kemijsko sušenje se sve više rabi za fleksotisak, duboki tisak i sitotisak zbog različitih zahtjevnijih tiskovnih podloga. Kako ne bi došlo do kemijskog sušenja boje u ambalaži proizvođači isporučuju boje u obliku dvokomponentnog sustava koji treba izmješati neposredno prije uporabe.

99

6. Prisilno sušenje Sušenje toplinom je zapravo prisilno sušenje u sušionicama, a kako se često rabi takvo se sušenje više ne kategorizira kao ubrzano sušenje već na neki način sušenje toplinom spada u temeljne mehanizme sušenja tiskarskih boja. "Prava" ubrzana sušenja tiskarskih boja su: - UV (eng. Ultra Violet) sušenje (sušenje ultraljubičastim valovima) - IR (eng. Infra Red) sušenje (sušenje infrecrvenim valovima)

- EB (eng. Electron Beam) sušenje (sušenje elektronskim snopom)

- RF (eng. Radio Frequences) sušenje (sušenje radio valovima)

- MW (eng. Micro Waves) sušenje (sušenje mikrovalovima)

UV, IR, EB, RF i MW su energije različitih elektromagnetskih zračenja.

7. UV sušenje UV boje su specijalne boje koje ostaju u tekućem stanju do trenutka izlaganja UV zrakama. UV zračenja odgovarajuće valne duljine uzrokuju vrlo brze lančane reakcije u filmu boje čiji je rezultat gotovo ternutačno sušenje otisnute boje. Isti mehanizam potićr i sušenje UV laka. UV boje sastavljene su od pretpolimerne smole, razrjeđivača, fotoinicijatora (koji se aktivira UV zračenjem i započinje reakciju sušenja), različitih dodataka i pigmenta koji boji daje obojenje. 8. EB sušenje EB boje, tiskarske boje koje se suše snopom elektrona, vrlo su slične UV bojama, no za razliku od njih, EB boje ne sadrže fotoinicijatore. Naime, snop elektrona koji se generira u EB sušioniku sadrži dovoljno energije za reakciju polimerizacije koja započinje bez fotoinicijatora. Stoga su EB boje jeftinije od UV boja, stabilnije su tijekom skladištenja i nema opasnosti od zagađenja otiska ostacima fotoinicijatora.

100

9. RF i MW sušenje Radiovalovi i mikrovalovi imaju veće valne duljine od IR valova pa uzrokuju stvaranje topline unutar otisnutog sloja (filma) ili premaza koji sadrži polarne molekule vode ili u manjoj mjeri molekule alkohola. Zbog oslobođene energije u sušioniku molekule brzo osciliraju pa se unutarnjim posmikom stvara toplina. Postupak je specijalno učinkovit za ekološki prihvatljive boje temeljene na vodi koje se, u načelu, sporo suše.

Za kvalitetan otisak, u svim tehnikama tiska i na svim tiskovnim podlogama, izuzetno je važno sušenje boje. Dobar otisak između ostalog je onaj otisak gdje je postignuta dobra povezanost grafičke boje s podlogom na koju se tiska. Otisak mora biti otporan prema otiranju, brisanju i pritisku, a to je u direktnoj vezi sa sušenjem boje. Osim sušenja boje na otisku, dobro sušenje boja utječe i na pravilan rad strojeva za tisak.

13. ISPITIVANJE SVOJSTAVA GRAFIČKIH BOJA Ispituju se najčešče sljedeča svojstva: Duljina boja Grafičke boje se u pravilu razlikuju po svojstvima odnosno po sastavu. Boje obično imaju miris. Mogu biti duge ili kratke. Boje su ljepljive, a ljepljivost je različita od boje do boje. Neke imaju veću stabilnost na valjcima za otiskivanje od drugih. Povremeno boje mogu prašiti. Ponekad se pigmenti u boji talože ili cure u otopinu za vlaženje (u offsetnom tisku). Nadalje tiskarske boje koriste se za tisak različitim tehnikama tiska s različitim brzinama strojeva i na ponekad vrlo različitim tiskovnim podlogama ( osobito sitotisak). To su razlozi da se često mora pristupiti ispitivanju svojstava tiskarskih boja. Duga boja je ona boja koja se može razvući u dugačku nit kada je podignemo ili pomičemo lopaticom ili prstom s ploče za razribavanje ili mješanje boje. Kratka boja puca pri istim uvjetima (ne razvlači se u duge niti).Obično je boja duga jer ima dobra svojstva tečenja. Kada se boja sve više i više razribava na ploči za razribavanje, postaje dulja, što je posljedica smanjenja kohezijskih sila boje odnosno veziva. Različite boje se različito produljuju tijekom razribavanja. Tek nakon razribavanja dviju boja u istom vremenu i s istom silom, mogu se uspoređivati njihove duljine. Boja mora biti dovoljno duga kako se ne bi vratila u bojanik i kako bi se dobro distribuirala na valjcima za otiskivanje.

101

Ljepljivost ili vlačnost boja Ovisno o ljepljivosti, boja pruža veći ili manji otpor razvlačenju (boje veće ljepljivosti pružaju veći otpor odnosno teže ih je razvlačiti). Može se mjeriti, grubo, potezanjem s prstom s valjka za razribavanje tankog sloja neosušene boje. O ljepljivosti ovisi količina energije koja se troši u tisku za rotaciju valjaka, za distribuciju boje te za odvajanje papira od tiskovnih površina s gumene navlake offsetnog cilindra. Prevelika ljepljivost boje rezultira prevelikom potrošnjom energije, stvaranjem topline u cilindrima, te čupanjem ili cijepanjem papira. Pri mjerenju ljepljivosti površine cilindra i papira moraju biti namočene bojom. Kada se te dvije površine brzo odvoje, sloj boje između njih se razdjeli. Obično oko 50% boja prianja na svaku od površina. Do iznimke dolazi pri prijenosu boje s gumene navlake na papir. U tom slučaju prenosi se više od 50% boje na papir. Taj povečan prijenos posljedica je adsorpcije veziva ili otapala u papir, što povećava ljepljivost na papiru. Važnost ljepljivosti Ako je ljepljivost boje prevelika, može uzrokovati čupanje papira ili odvajanje premaza s premaznog papira. Ako je ljepljivost premala uzrokuje probleme pri sušenju boje, te smanjuje sjaj i oštrinu rasterskih točkica. Boje za četverobojni tisak u tisku na mokro formulirane su tako da prva otisnuta boja ima najveću ljepljivost, a svaka sljedeća ima progresivno manju ljepljivost. Ovo formuliranje boje izvedeno je tako da se boje koje se kasnije otiskuju, dobro prihvate na boje koje su otisnute prije. Proizvođači boja isporučuju boje za četverobojni tisak (CMYK) s određenim redoslijedom ljepljivosti, ali kada su boje na tiskarskom stroju, može doći do povećanja ili smanjenja ljepljivosti svake od boja. Osim ako se ne pojave iste promjene ljepljivosti kad svake boje, moguće je da promjene ljepljivosti boja rezultiraju slabim prihvaćanjem boja u tisku. Iz boja koje sadrže otapalo, otapalo hlapi, pa ima se povećava ljepljivost. Neka otapala se mogu apsorbirati u valjke ili gumene navlake, pa se ljepljivost još više povećava. U procesu tiska zagrijavaju se valjci za nonos boje, zagrijava se i boja i ljepljivost se smanjuje. Nakon što se boja otisne na papir, malo otapala i veziva se apsorbira u papir pa im se povećava ljepljivost otisnutog sloja boje odnosno otiska. Tiskovne ploče u offsetnom tisku se čuvaju ovlažene vodom. Dio vode se emulgira u boji, a dio je prisutan na površini boje. Količina vode u i na boji mijenja značajno njezinu ljepljivost.

102

Zbog svih navedenih varijabli, redoslijed ljepljivosti se može izmijeniti. Kako bi se boje u višebojnom tisku dobro prihvaćale, ljepljivost prve otisnute boje na papir treba biti veća od ljepljivosti druge boje, u onom trenutku kada se druga boja prihvaća na prvu. Nažalost, ne postoji način kako bi se odredile ove ljepljivosti. Ako dođe do slabog prihvaćanja boje, ljepljivost jedne ili druge boja se mora prilagoditi uvjetima tiska. Općenito, raspon ljepljivosti boja mora se smanjivati kako se brzina u tisku povećava. Zato je ljepljivost roto boja relativno mala. Veća ljepljivost se zahtjeva kod boja za offsetni tisak na arke. Boje smanjenje ljepljivosti mogu zadovoljiti i kod tiska na arke pri većim brzinama odnosno do 15000 otisaka na sat. Prašenje boja Ponekad boje praše tijekom tiska. Prašenje boje znači da se na tisuće čestica boje oslobađaju s tiskarskih cilindara i tvore finu prašinu u tiskarskom prostoru. Prašenje se obično događa kada je boja vrlo duga. Brzina tiska je isto važna. Ako je boja na granici prašenja, ne mora prašiti pri malim brzinama, ali može početi prašiti kada se poveća brzina tiska. Kako bi razumjeli prašenje boja, moramo znati što se događa kada se sloj boje odvaja na rotirajućim valjcima za boju. Uzastopnim snimanjem ponašanja boje u stroju, snimljene fotografije su pokazale da se odmah po prolazu kroz dodirnu površinu tiskovnog i offsetnog cilindra boja formira na tisuće sitnih vlakana i niti. Te niti postaju sve dulje sve dok njihova duljina ne dosegne 10 puta veću vrijednost i u tom trenutku pucaju na dva ili više dijela. Kada puknu duljina im se vrlo brzo smanjuje i stapa se s ostatkom boje na tiskovnom i offsetnom cilindru. U boji koja praši te niti se mogu protegnuti do 3 mm prije pucanja. Neke od njih pucaju na dva ili više mjesta i tako se tvore slobodno-gibajuće čestice boje, odnosno prašina od boje koje uzrokuje mazanje otiska. Emulgiranje vode u boji Boja i voda se, u načelu, ne miješanju odnosno voda se ne otapa u boji, ali sićušne kapljice vode dispergiraju se u boji tijekom offsetnog tiska. Posljkedica je nastajanje emulzija vode u boji. Dobra offsetna boja emulgira oko 25 - 30% vode. Kada boja emulgira znatno više vode kažemo da je natopljena vodom. Boja gubi svoju viskoznost i postaje vrlo kratka. Ovakvo stanje dovodi do „ispranih“ otisaka i povremeno do nestajanja djelova reprodukcije slike li teksta. Posljedice emulgiranja uzrokuju i habanja cilindara za boju te guljenja boje s valjaka i tiskovne forme. Vodom natopljena boja može biti odgovorna za ljepljenje boje na tiskovnu podlogu.

103

Boja koja upija previše vode, definitivno je slaba boja, ali i boje koje emulgiraju samo male količine vode, također nisu dobre. Pretpostavlja se, kako se voda ne emulgira samo u boji, već je djelomično prisutna i kao površinska vlažnost. U normalnim uvjetima, ta mala količina površinske vlage omogućuje kvalitetan tisak. Ako boja emulgira samo malu količinu boje, tada višak ostaje kao površinska vlaga, a otisci imaju pahuljasti izgled, jer se boja ne može prihvatiti na male površine zaštićene vodom. Offsetne boje se trebaju tiskati sa što je moguće manje vode, a istodobno dovoljno, kako slobodne površine tiskovne forme ne bi počele prihvaćati boju i s tim mazati otisak. Na taj način se količina emulgirane vode u boji "drži" na prihvatljivoj granici, samo s malom količinom površinske vlage na boji. Stabilnost boje u tisku Stabilnost boje u tisku je pojam koji se odnosi na vrijeme tijekom kojih boja može ostati neosušena u bojaniku i na valjcima za razribavanje. Postoje dva glavna razloga zašto boje postaju guste i suše se na valjcima. Prvi, uključuje povezanost boja sa sušivim uljnim vezivima. Kada se ostave predugo u stroju koji miruje, takve se boje oksidiraju i polimeriziraju, što dovodi do sušenja. Drugi razlog je veliki udjel otapala u boji. Kada se valjci zagriju, takve boje gube dosta otapala hlapljenjem pa se suše na valjcima. Stabilnost boje u tisku je često kompromis. Stabilnost boja sa sušivim uljnim vezivima se smanjuje kako se količina sušila u boji povećava. Veća količina sušila može biti potrebna kako bi se otisnuta boja brže sušila. Postoje određeni "ustupci" kada se rabe "heat set" boje za rotaciju. Ako boje sadrže otapala koje ima nešto nižu točku vrenja, one se suše s manjom količinom topline u sušioniku i imaju manju stabilnost u tisku. Uporaba vodom hlađenih valjaka u sustavu stroja za tisak znatno pomaže u ovom slučaju. Ideal je imati boje koje se danima ne suše na valjcima za otiskivanje, a nakon otiskivanja se odmah osuše. UV boje su najbliže tom idealu. Koagulacija pigmenta i razmazivanje Dobar pigment se sastoji od vrlo sićušnih čestica. Čestice pigmenta su dispergirane u vezivu boje kada je boja razribana na trovaljku u procesu izrade boje. Ponekad se čestice pigmenta nagomilavaju. Tu pojavu zovemo koagulacija ili flokulacija pigmenta. Koagulacija se zbiva kada offsetna boja dolazi u dodir s vodom u procesu tiska. Kada pigment koagulira, boja postaje

104

vrlo kratka ili pastozna. Ovakvo stanje može dovesti do otkidanja boje s cilindra za nonos boje i struganja valjaka i tiskovne forme. Zašto neki pigmenti koaguliraju, može se objasniti kako slijedi: čestice pigmenta obavijene su s filmom adsorbiranih molekula veziva. Ovakvo stanje obično se ne mijenja i nakon što se otopina za vlaženje emulgira u boji. Neki pigmenti "radije" apsorbiraju molekule vode nego molekule veziva. U prisutnosti vode pigmenti otpuštaju molekule veziva i apsorbiraju sloj melekula vode. Kako su molekule vode vrlo polarne, čestice pigmenta, također postaju polarne. Polarne čestice se međusobno električki privlače. Iz tog razloga se većina čestica pigmenta aglomerira stvarajući puno veće čestice - pigmentne aglomerate.

Pigmenti za offsetne boje trebaju se odabirati tako da ne "ulaze" u otopinu za vlaženje, odnosno pigmenti ne smiju biti topivi u vodi ili u razrijeđenim kiselim otopinama.

14. OPĆE KARAKTERISTIKE GRAFIČKIH BOJA I POSEBNOSTI S OBZIROM NA TEHNIKE TISKA Tiskarske tehnike možemo podijeliiti u dvije osnovne skupine: 1. Indirektne tehnike tiska (offset, suhi offset, tampon tisak), kod kojih se boja s tiskovne forme prvo prenosi na posrednika (gumeni valjak, tampon i sl.), a zatim na tiskovnu podlogu. 2. Direktne tehnike tiska (duboki tisak, sitotisak, fleksotisak, visoki tisak) su tehnike tiska kod kojih se boja direktno sa tiskovne forme prenosi na tiskovnu podlogu. Visoki tisak Kod tiskovne forme za visoki tisak tiskovne površine su uzdignute dok se slobodne površine nalaze u osnovnoj ravnini. Bojilo se nanosi valjcima ili pritiskanjem ploče preko tampona s bojom na tiskovne elemente, dok slobodne udubljene površine ne prihvaćaju boju. Glavni predstavnici visokog tiska su knjigotisak i flekostisak. Dok se u knjigotisku koriste čvrste metalne tiskovne forme u fleksotisku se koriste fleksibilne fotopolimerne tiskovne forme. Fleksografski tisak je tehnika visokog tiska koja se prvenstveno koristi za tisak na ambalaži. Obje tehnike spadaju u direktne tehnike tiska - dodir između tiskovne forme i tiskovne podloge je neposredan. U visoki tisak ubraja se i suhi offset (letterset) koji spada u indirektne tehnike tiska.

105

Slika 7. Shematski prikaz obojenja TF u visokom tisku

Fleksografski tisak Fleksotisak je direktni rotacioni visoki tisak. Tiskovna forma je u direktnom dodiru s materijalom za otiskivanje. Bojilo koje je vrlo rijetko preko duktora se prenosi na aniloks cilindar, a s njega na temeljni cilindar oko kojeg je obavijena tiskovna forma. Uloga aniloks valjka je doziranje tankog i jednoličnog nanosa bojila na tiskovnu formu. Tiskovna forma može izdržati velike naklade, jer su guma i fotopolimeri izdržljivi na trošenje, a osim toga, pritisci kod fleksotiska su vrlo mali u odnosu na druge tehnike tiska. U fleksotisku se koriste rijetke, tekuće boje. Prema viskoznosti i svojstvima slične su bojama za bakrotisak. Budući da je flekostisak rotacioni tisak, potrebna je mala viskoznost boja. Za tisak ambalaže koriste se tri tipa fleksografskih boja:

- boje na bazi alkohola (vezivo na bazi alkohola) - boje na bazi vode (vezivo na bazi vode)

- UV bojila

106

Slika 8. Shematski prikaz obojenja TF u fleksotisku

Fleksografske boje na bazi otapala sadrže: 40-60% vodenog ili alkoholnog otapala, 15-25% veziva, 10-25% pigmenata i 5-10% aditiva. Količinskim udjelom otapala bojilu se regulira viskoznost. Bojila na bazi alkoholnog otapala primjenjuju se na neupojnim aluminijskim i polimernim folijama. Sušenje takvih bojila vrši se isparavanjem i hlapljenjem otapala (koje se ubrzava izlaganjem svježe otisnutim otisaka povišenoj temperaturi). Boje na bazi vode primjenjuju se na upojnije podloge s hrapavijom površinom (papir i karton). Otisci dobiveni takvim bojama zahtjevaju nešto duže vrijeme za sušenje. UV bojila ne sadrže otapala te se sastoje od: 55-80% veziva, 10-20% pigmenata, 5-15% fotoinicijatora i 5-10% aditiva. Izlaganjem otiska UV zračenju dolazi do momentalnog sušenja tj. osvjetljeni fotoinicijatori započinju polimerizaciju što rezultira skrućivanjem. Takvim se bojama postižu visoko kvalitetni otisci s dobrim mehaničkim i kemijskim svojstvima, a svoju primjenu pronašli su na podlogama tipa: papir, PVC, aluminijske folije, laminati.

107

Duboki tisak Duboki tisak je tehnika tiska pri kojoj je tiskovna forma načinjena tako da su slobodne površine u osnovnoj ravnini, a tiskovne površine udubljene. Glavni predstavnik dubokog tiska je bakrotisak, koji spada u direktne tehnike tiska. Boja ulazi u udubljene tiskovne površine „lonćiće“, a višak boje koji ostaje na slobodnim površinama skida se pomoću rakela (posebnog čeličnog noža), te se uz odgovarajući pritisak boja prenosi na tiskovnu podlogu. Tiskovna forma može biti čelična ploča ili bakreni valjak (bakrotisak), a izrađuje se elektrograviranjem ili jetkanjem (stari proces). Bakrotisak se odlikuje visokom kvalitetom reprodukcija, isplativ je za tisak velikih naklada.

Slika 9. Shematski prikaz obojenja TF u dubokom tisku Bakrotiskarska bojila su jednostavnog sastava, i uglavnom se sastoje od pigmenata, veziva i otapala. Pravilan odabir otapala ima velik utjecaj na tiskovnost i kvalitetu otiska. Najčešća otapala korištena jesu: toluen, ksilen, petrolejski špirit, etanol, etilacetat i voda. Bakrotiskarska boje mogu biti na bazi alkohola i vode. Ona se danas uglavnom primjenjuju za tisak ambalaže, te grafičkih proizvoda kao što su: papirnate vrečice, omotni papiri i prehrambena bezmirisna ambalaža. Ilustracijski je bakrotisak svoju primjenu pronašao kod višebojnog tiska časopisa, kataloga, zaštitnih dokumenata, novca, maraka, plastičnih i metalnih folija i sl.

108

Proces sušenja otisaka provodi se isparavanjem ( hlaplenjem) 70-75% ukupne mase boje.. Nakon sušenja, nanešeni sloj boje na tiskovnoj podlozi je između 0,8 i 2 μm na neupojnim podlogama. Plošni ili offsetni tisak Offsetni tisak je danas u hrvatskoj grafičkoj industriji najzastupljenija tiskarska tehnika. Offsetnom tiskarskom tehnikom tiskaju se različiti grafički proizvodi kao što su: monografije, višebojni časopisi, brošure, plakati do formata B0, letci, poštanske marke, diplome, sklopiva ambalaža, omoti... Razlog takvoj zastupljenosti offsetnog tiska je u činjenici da je danas jednostavan pripremni proces i visoko kvalitetna konstrukcija offsetnih strojeva, kojima se postiže kvalitetan otisak relativno niske proizvodne cijene. Tiskovna forma za plošni (offsetni) tisak ima tiskovne elemente i slobodne površine gotovo u istoj ravnini (razlika je u nekoliko μm), dok se boja s tiskovne forme prenosi na tiskovnu podlogu posredstvom offsetnog cilindra. Funkcioniranje tiskovnih formi u plošnom tisku temelji se na oleofilnosti odnosno hidrofobnosti tiskovnih elemenata (prihvaćaju boju, a odbijaju vodu), te hidrofilnosti i oleofobnosti slobodnih površina (prihvaćaju vodu, a odbijaju boju). Danas je najčešće korištena tiskovna forma za offsetni tisak monometalna aluminijska ploča oslojena tankim fotoosjetljivim diazo slojem.

Slika 10. Shematski prikaz obojenja TF u offsetnom tisku

109

Općenito se smatra da je tiskarska boja za indirektni plošni tisak najsloženija boja. Ova boja izložena je djelovanju tekućine za vlaženje i mora podnijeti dvostruki prijelaz - prijelaz s tiskovne forme na "offset cilindar" te prijelaz s "offset cilindra" na tiskovnu podlogu. Boje za plošni tisak ne smiju u većoj količini emulgirati vodu (iz tekućine za vlaženje) što se zbiva ako se boja previše razrijedi ili ako se doda previše sušila. Također, od ovih se boja očekuje dobra ljepljivost, no ovdje treba postići optimum - oštak otisak, a da ne dođe do "čupanja" papira (tiskovne podloge). Ova dva zahtjeva treba uskladiti, prvenstveno odabirom pravilne viskoznosti boje - ovisno o brzini tiska. Kako se radi o indirektnom tisku, nanosi boje na tiskovnu podlogu u odnosu na druge tehnike tiska su tanji oko 2 μm. To znači da pigmenti boja za plošni tisak moraju biti vrlo izdašni te da je koncentracija pigmenata u boji velika. Od pigmenata se također očekuje otpornost na vodu i kiseline (u protivnom dolazi do toniranja). Veziva ovih boja su temeljena na lanenom ulju i mineralnom ulju i sintetičkim smolama. Boje za plošni tisak najčešće se suše oksipolimerizacijom površinskog sloja, hlapljenjem i penetracijom tekućih komponenti bojila u tiskovnu podlogu i prisilnim sušenjem. Propusni tisak ili sitotisak Propusni tisak (sitotisak) je najsvestranija tiskarska tehnika, koja se uspješno koristi i u drugim industrijskim granama (tekstilna industrija, elektronička industrija, auto industrija itd.) Dobre osobine sitotiska odlikuju se u mogućnosti tiska na različitim oblicima i vrstama tiskovih podloga (drvo, tekstil, staklo, keramika, guma, plastika, koža, juta, karton, papir). Kod propusnog tiska tiskovna forma je fina mrežica napeta preko drvenog ili metalnog okvira. Tiskovne elemente predstavljaju otvorene očice mrežice dok su slobodne površine zatvorene. Boja se nanosi preko cijelog sita i gumenim rakelom protiskuje kroz tiskovne površine. Mrežice sita se izrađuju od, sintetskih niti i žica od antikorozivnog čelika. Sitotisak je jednostavan za uporabu, pogodan za tisak na sve materijale (upojne i neupojne podloge). Prednost sitotiska je da se zbog elastičnosti tiskovne forme može otiskivati na neravnim, hrapavim i oblim površinama. Nedostatak je visoka potrošnja boje (od svih klasičnih tiskarskih tehnika sitotisak ima najdeblji sloj otisnute boje).

110

Slika 11. shematski prikaz obojenja TF u sitotisku

Kvaliteta tiska u sitotiska u usporedbi sa ostalim konvecionalnim tehnikama nešto je slabija, no u potpunosti zadovoljava potrebe za koje se koristi. Reproducirane rasterske točkice nisu pravilnog oblika, što je rezultat nepravilne mrežaste strukture na mjestima preplitanja mrežnih niti. Sitotisak je jedina tiskarska tehnika koja nema određene formate tiska. Teoretski sitom se mogu otisnuti bilo koji formati već prema potrebi koje zahtjeva grafički proizvod. Bojila za sitotisak pripremaju se neposredno prije tiska. Za tiskovne podloge koje posjeduju veću površinski moć apsorbiranja, primjenjuju se jednokomponentna sitotiskarska bojila. U takvo orginalno gusto bojilo kao dodatak se dodaje razrijeđvač, koji ujedno i regulira viskoznost. Jednokomponentno bojilo se primjenjuje za tisak na upojne tiskarske podloge koje se suše penetracijom, hlapljenjem i oksipolimerizacijom. Za tisak na neupojne tiskovne podloge koriste se specijalna dvokomponentna brzosušeća bojila. Takvim bojilima se dodaje katalizator, kojim započeinje proces sušenja. Hlapljenjem i isparavanjem površinskog sloja bojila na tiskovnoj podlozi rezultira osušenim otiskom. Po strukturi različite tiskovne podloge zahtjevaju i različite boje i one se prema tim zahtjevima posebno formuliraju. Od kriteriji koji se zahtjevaju za sitotiskarsku boju najvažniji su određena viskoznost i pokritnost. Viskoznost utječe na prolaz boje kroz tiskovne elemente na mrežici, što ujedno znači i na brzinu tiska, te na debljinu nanosa na podlogu i oštrinu rubova. Uz sitotiskarske boje često se koriste i lakovi koji zaštičuju otisak ili mu daju sjaj.

111

15. TONERI ZA DIGITALNI TISAK GRAFIČKIH PROIZVODA Digitalni tisak se nameće kao idealno rješenje ako govorimo o tisku malih naklada. Prilikom nabave stroja za digitalni tisak svakako treba uzeti u obzir značajno smanjenje postojećih troškova koji su dosta niži ako ih uspoređujemo sa troškovima otiskivanja na offsetnom stroju, ali samo ako je riječ o vrlo malim nakladama. Offsetni tisak, ukoliko se tiska mala naklada pretpostavlja visoku cijenu po komadu, jer je u tu cijenu uračunata, osim pripreme za tisak i dizajna, i cijena filmova, cijena montaže na folije, cijena offsetne ploče itd. Osim toga, prednost digitalnog tiska u odnosu na offsetni jest da kod digitalnog tiska nije potrebna nikakva posebna priprema stroja, koja je inače važna komponenta cijene offset tiska, a zahtjeva i određeno vrijeme. Za otisak u digitalnom tisku dovoljno je učitati materijal sa nekog od optičkih medija za pohranu podataka (CD, DVD), nakon čega se pokreće proces tiskanja. Elektrofotografija Elektrofotografski način otiskivanja patentirao je Chaster Carlson 1942. Osnovni princip temelji se na fotoelektričnog efektu, dok se sam proces provodi u nekoliko faza:

- Nabijanje bubnja - Osvjetljavanje bubnja laserom (formiranje latentne tiskovne forme) - Nanos tonera na bubanj - Prenošenje tonera sa bubnja na tiskovnu podlogu - Fiksiranje tonera na tiskovnoj podlozi - Čišćenje bubnja od ostatka tonera

Proces otiskivanja započinje fazom nabijanja bubnja statičkim elektricitetom. U toj fazi se električki nabija fotoosjetljiva površina bubnja, čime se stvara homogeno nabijena površina. Zatim površinu bubnja selektivno osvjetljava laser, koji svojom definiranom svjetlošću izbija nosioce elektrostatskog naboja, čime takva površina postaje nižeg potencijala. Krajnji rezultat je virtualna tiskovna forma, s tiskovnim elementima i slobodnim površinama različitog energetskog potencijala. Prijenos tonera s tiskovne forme na tiskovnu podlogu pomaže nabijena korona, koja svojim elektrostatskim silama privlači toner. Pri završetku otiskivanja temeljni cilindar se mehanički i električki očisti, čime se priprema za sljedeći ciklus otiskivanja.

112

Slika 12. Osnovni princip elektrofotografije

Elektrofotografske tiskarske strojeve karakterizira mogućnost tiska na: tiskovne podloge gramatura od 70 do 300 g/m2, precizan registar, i mogućnost reproduciranja višebojnih otisaka najčešće izlazne rezolucije do 600 DPI (eng. dots per inch). Mogući nedostaci mogu se pronaći u: malom formatu tiskovne podloge, ograničenom broju vrsta papira pogodnih za kvalitetno otiskivanje, i nezadovoljavajućoj reprodukciji većih jednotonskih površina. Osnovna podjela tonera je na praškaste i tekuće, a praškasti mogu biti jednokomponentni i dvokomponentni. Večina današnjih pisaća koristi praškasti dvokomponentni toner koji se sastoji od čestica nosača i čestica koje daju obojenje. Čestice nosača mogu biti veličine 30-35 μm, a po sastavu su željezni, stakleni ili prah nekih soli. Jednokomponentni toneri sastoje se od 50% željeznog oksida, 30% smole, 10% pigmenata i 5% aditiva. U novije vrijeme pojavljuju se i mikrotoneri čiji je sastav sličan jednokomponentnom toneru, a temeljna razlika je u veličini čestica koja se kod mikrotonera kreće od 4-15 μm. Od jednokomponentnih tonera postoje oni na magnetskoj i nemagnetskoj osnovi. Magnetski jednokomponenti toneri imaju jezgru od željeznog oksida, a sastojci koji mu daju obojenje (pigmenti, veziva, aditivi) ovijaju tu jezgru. Tako može doći do obojenja na relativno jednostavan način, bez miješanja sa česticama nosačima. Mana jednokomponentnog tonera jest ta da se zbog

113

postojećeg željeznog oksida ne mogu dobiti šarene boje (cijan, magenta i žuta) koje odgovaraju standardu. Nemagnetski jednokomponentni toneri se upotrebljavanju kod višebojnih sustava s manjim brzinama tiska. S ovim tonerima je teže dobiti jednolik nanos na većim obojenim površinama, a k tome nastaje sklonost prašenju tj. nekontrolirane čestice tonera mogu smetati procesu tiska i djelovati na smanjenje kvalitete. Povoljne karakteristike dvokomponentnog tonera su postojanost i slaba reakcija sa vlagom u zraku, dok je nepovoljna veličina čestica zbog čega nije moguće postići fini otisak. Čestice jednokomponentnog tonera su manje od čestica dvokomponentnog tonera, ali je nepovoljna reakcija sa vlagom u zraku. Tekući toneri sadrže oko 79% otapala, 12% smole, 8% pigmenata i 1% aditiva, a čestice su veličine od 0,1-2 μm. Napravljeni su tako da se u tekućini koja služi kao nosač nalaze raspršene vrlo male čestice pigmenata. Nabijene čestice pigmenata se u procesu razvijanja koncentriraju na mjestima tiskovnih površina nakon čega prelaze iz tekućine u bubanj. Ovakav proces prijenosa zahtjeva osjetljivu termičku i električnu kontrolu. Dio tekućine koji prijeđe na bubanj mora se sa tiskovnih površina ukloniti usisavanjem i ishlapljivanjem. Do revolucije u laserskom ispisu došlo je pojavom polimeriziranog tonera koji se sastoji od dvije osnovne komponente: obojenog pigmenta i specijalne smole kao inicijatora polimerizacije. Obje komponente se nalaze u tekućem stanju, a kombinacijom različitih omjera, te brzinom mješanja i temperaturom mogu se dobiti različite vrste polimeriziranog tonera. Polimerizirani toner nudi upola manja zrnca od konvecionalnog tonera čime je omogućeno podizanje rezolucija laserskih pisača. Osim toga, zrnca su uniformne veličine i oblika čime se postiže ujednačena granulacija, glatki prijelazi i oštriji ispis. Prednosti korištenja ove vrste tonera je veća ekonomičnost i iskoristivost tonera, a uz to se produljuje i životni vijek bubnja. Smanjuje se i količina otpadnog tonera što onemogućuje prljanje unutar pisača. Polimerizirani toner u usporedbi sa konvencionalnim ima manje talište što rezultira smanjenjem utroška električne energije potrebne za grijanje jedinice za fiksiranje i produžuje njen životni vijek. Otisak se dobije na način da tiskovna podloga adhezijom prihvaća bojio koje se tako veže za tiskovnu podlogu. Tako dobiveni otisak može se po mogućnosti zračno sušiti ili zagrijavati sa infracrvenim grijačem odnosno ksenonskom bljeskalicom. Najznačajniji momenat kod ovog tonera je ipak zaštita okoliša: smanjena je emisija CO2, para karbonatne kiseline, sulfatoksida i dušičnog oksida za 30%.

114

Ink Jet Ink jet je tiskarska tehnika kod koje se uređaj za otiskivanje ne nalazi u direktnom kontaktu s tiskovnim podlogama, što omogućuje otisak na neravnim površinama. Kao metoda kreiranja tiskane slike pojavio se pojam štrcanja kapljica boje prema tiskovnoj podlozi. Sam naziv dolazi od engleske riječi ink (tinta) i jet (mlaznica). Osnovni zahtjev za kreiranje slike ink jet sustavom je generirati kontrolirani tok kapljica. Drugi zahtjev je kontrolirati te kapljice na njihovom putu do tiskovne podloge. Ink jet tehnologije se dijele na dva temeljna postupka: kontinuirani ink jet i drop on demand ink jet (tisak na zahtjev). Danas je tehnika drop on demand daleko najzastupljenija vrsta ink jet tiska.

Slika 13. Vrste INKJET tehnologije Poznata su dva principa na kojima radi kontinuirani ink jet: sa binarnim otklonom i sa višestrukim otklonom. Kod kontinuiranog ink jet-a sa binarnim otklonom za istiskivanje kapljica tinte koristi se piezoelektrični efekt. Tinta prolazi kroz piezoelektrični kristal čije visokofrekventno sažimanje uzrokuje razdvajanje mlaza tinte u kapljice koje se kreću u dva smjera. U skladu sa binarnim ulaznim signalom ploča pod visokim naponom (deflektor) skreće kapljice sa nabojem prema tiskovnoj podlozi, dok kapljice bez naboja se kreću u odvod (guter). Ovakva tehnologija nije zabilježila velik uspjeh upravo zbog kompleksnosti cijelog sustava nabijanja kapljica kao i zbog činjenice da više od polovice istisnutih kapljica završi u guteru (žlijeb, odvod). Kod kontinuiranog ink jet-a sa višestrukom otklonom slikovni elementi se stvaraju kontinuiranim mlazom na odgovarajućoj vertikalnoj poziciji dok se ispisna glava miče po horizontali. U mlaznicu ulazi tekuća boja pod kontroliranim pritiskom. Kontrolirani mlaz se pretvara u seriju individualnih

115

kapljica preko pulsirajućih kontrakcija i ekspanzija keramičkog elementa u mlaznici. Putanja kapljica boje od mlaznice do medija za tisak kontrolirana je elektrostatskim silama. Kontrolirani naponski impulsi daju svakoj kapljici naboj željenog intenziteta. Elektrostatske sile otklanjaju kapljicu vertikalno za iznos koji je proporcionalan njenom naboju. Kapljice bez naboja nisu otklonjene i odlaze u gutter. Cijeli sustav se pomiče horizontalno po tiskovnoj podlozi.

Slika 14. Osnovni princip kontinuiranog INKJET-a Drop on demand je način ispisa kod kojeg se istisnute kapljice generiraju u ovisnostii u podudarnosti sa slikom tj. istisnut će se točno onoliko kapljica boje koliko bude potrebno da se formira slika. Pisači koji rade na ovom principu mogu biti: termalni, piezoelektrični i elektrostatski. Kod termalne ink jet tehnologije kapljice boje nastaju djelovanjem lokaliziranog, kratkog i preciznog pulsiranja toplinske energije. Osnovni dio ovakvog sustava je kapilarni kanal s malim električnim otpornikom na zidu kanala. Toplina koja nastaje kad električni signal prođe kroz otpornik uzrokuje isparavanje boje i formiranje mjehurića pare. Rezultat je pritisak koji izaziva izbacivanje kapljice kroz mlaznicu. Nakon toga mjehurić nestaje, tinta se hladi i skuplja. Skupljanjem se stvara podtlak koji uvlači novu količinu tinte iz spremnika. Ova tehnologija je poznata i kao bubble jet (eng. bubble - mjehurić).

116

SLIKA 15. PRINCIP TERMALNOG INK JET-A

Piezo ink jet tehnologija formira kapljicu bojila deformacijom mlazne komore. Aktiviranjem signala dobivenog iz računala piezo električni kristalić selektivno mjenja volumen mlazne komore. Smanjenjem volumena u komori povećava se pritisak koji rezultira izbacivanjem bojila kroz mlaznicu.

SLIKA 16. INK JET SUSTAV SA PIEZO KERAMIKOM

Kod elektrostatske tehnologije ispisa između mlaznice i površine koju treba otisnuti postoji električno polje. Uključivanjem električnog polja mijenja se odnos napetosti površine između tinte i mlaznice te dolazi do odvajanja jedne kapi tinte koja odlazi prema suprotno nabijenoj tiskovnoj podlozi. [9-11]

117

Tinte za Ink Jet pisače Tinta kao i papir ima veliku ulogu u postizanju što kvalitetnijeg ispisa, a u ovisnosti o tipu pisača i kemijskom sastavu razlikujemo nekoliko osnovnih vrsta tinte. Tinte za termičke pisače prvenstveno moraju biti termostabilne i hlapljive što je manje moguće zbog toga jer je u procesu ispisivanja tinta podvrgnuta zagrijavanju, pa postoji mogućnost da se promjene njena svojstva pod utjecajem topline. Otisak se nakon izlaza iz pisača treba brzo osušiti, a suši se penetracijom i hlapljenjem. Korištenje manje kvalitetnih vrsta papira najčešće rezultira otiskom lošije kvalitete zbog toga jer tinta penetrira u papir što može dovesti do širenja kapljice što će nepovoljno utjecati na razlučivost otiska, a može dovesti i do većeg izobličenja otiska. Kod pisača na bazi piezoelektrične tehnologije koriste se tinte sa lakohlapljivim otapalom koje se suše hlapljenjem dok se vrlo malo suše penetracijom u papir. Zbog toga je kod takvih pisača moguće koristiti papir lošije kvalitete, koji može imati porozniju strukturu i unatoč tome dati zadovoljavajuće rezultate. Ink jet pisači danas uglavnom rade sa dvije vrste tinte – dye (na bazi bojila) i pigmentirane tinte. ( na bazi pigmenata ) Temeljna razlika između ove dvije vrste tinte je ta što su dye tinte u potpunosti topive u otapalu dok to nije slučaj kod pigmentiranih tinta kod kojih čak imamo i zaostatke neotopljene tinte koji mogu ostati na površini papira. Dye vrsta tinti je najuobičajenija i gotovo svaki korisnik ink jet tehnologije susreo se s njima. Načinjene su uglavnom od bojila , deionizirane vode, alkohola, koji ubrzava sušenje tinte (bojila se u potpunosti otapaju u otopini.) Ova jednostavna, osnovna formula kazuje da su ove tinte jeftine, ali također omogućavaju dobar otisak visoke rezolucije i širokog gamuta (raspona boja). No, glavni nedostatak ovih tinti je upravo u samoj njihovoj osnovi - vodi, jer otisci znaju biti natopljeni tintom i zbog toga se razlijevaju i daju lošu kvalitetu otiska. Kako bi se rješio ovaj problem, dye tinte se rade s otapalima koji brzo hlape ili se otisci izlažu sušenju toplim zrakom. Ostale metode uključuju izbor materijala s posebnim statički nabijenim premazima. Ako je tinta nabijena suprotno od naboja površine na koju se nanosi, površina privuče tintu i zadržava ju na mjestu nanosa dok se otopina ne upije u površinu. Najpoznatiji takav premaz je polivinil pirolidon. Zbog navedenih svojstava ovaj tip tinti koristi se kad otpornost na vodu nije uvjet, ali kad je bogatstvo dobivenih boja vrlo važno. Primjenjuju se za otisak fotorealističnih portreta i svih vrsta postera za unutrašnju upotrebu. Pigmentne disperzije (pigmentirane tinte) umjesto boje otopljene u vodi sadrže mikroskopske čestice pigmenta raspršene u otopini. Rezultat ove

118

osnove pigmentnih disperzija je da je otisak s njima puno više vodootporan od otiska dye tintama. Pigmentne disperzije imaju i svojih nedostataka - crna disperzija uglavnom u tisku daje vrlo tamnu ugljenu boju i samo uistinu dobre disperzije mogu dati prave crne tonove. Također, vrlo je važno da čestice pigmenta budu 200 nm ili manje. Postojanje većih čestica od ovih u disperziji može dovesti do začepljenja mlaznica, lošeg nanosa disperzije na površinu na koju se tiska i oštećenja samog ink jet uređaja.

Proizvodnja pigmentiranih disperzija odvija se u dvije faze. Najprije se nakupine pigmenta razbijaju u pojedinačne čestice koristeći mehaničku mješalicu. Ove čestice se zatim usitnjavaju kako bi se smanjila njihova veličina i kao bi se razbile čvrsto vezane nakupine. Zatim se sitne čestice pigmenta raspršuju u odgovarajućoj otopini. Vrlo je važno da načinjena otopina zadrži svoju stabilnost u dužim vremenskim razdobljima. Zato je otisak pigmentiranim disperzijama skuplji od ostalih ink jet tinti, a ova tehnologija se koristi kad je kod otisnutog proizvoda vrlo važna otpornost na vodu, a gamut nije prioritet.???

16. METALNI PIGMENTI (BRONZE)

Bronce su po sastavu metalne boje u prahu, a sastoje se od praha kovina ili njihovih legura.

Bronce koje se najviše koriste:

1. Zlatne bronce, sastoje se od čistog bakra ili legura bakra i cinka. i nikla

2. Srebrene bronce, sastoje se od aluminija

3. Patentne bronce, sastoje se od bazičnog praha koji je obojen organskim bojama.

4. Oksidne bronce, sastoje se od oksidiranih metala ili njihove oksidne legure u prahu.

Bronce se proizvode iz malih tankih metalnih pločica. Za neke vrste bronca obrađivanje se nastavlja procesom bojenja, oksidacije ili poliranja metalnog "praha".

Pokrivna moč bronci je vrlo dobra, a ovisna je o finoći čestica. Brončane boje su otporne prema svjetlu, dok su prema atmosferilijama uglavnom nepostojane. Na zraku lako oksidiraju, ostaju bez sjaja i tamne. Bronce dobro podnose sve vrste pigmenata.

Nepostojane su prema lužinama i kiselinama pa se moraju umiješavati sa neutralnim vezivima. Bronce nisu otporne prema višim temperaturama, zlatne postaju crvenkaste a srebrne pozelene.

119

Brončani prašci sastoje se iz djelića metala koji mogu biti u formi listića ili plosnatih granula. Prašci u obliku listića su osobito povoljni jer minimalna težina metala pokriva maksimalnu površinu a čestice daju bolji sjaj i odbljesak.

U procesu tiska pri tisku bronca preporuča se da se za transport i nanos bronce na tiskovnu formu koriste srednje tvrdi valjci "razribači" sa njihovim minimalnim brojem. Pritisak tiskovne forme na tiskovnu podlogu mora biti što manji dok dotok boje mora biti što veći.

17. TERMO BOJE

Na grafičkim proizvodime kao što su etikete za pivo, razne složive kutije i slično a koji su izloženi promjenama temperature sve više susrečemo dizajnirane grafičke elemente koji su otisnuti termo bojom. Termo boja reagira na određene promjene temperature i stom promjenom mijenja boju otisnutog obično prividno nevidljivog tona. Ton tih boja zavisno o trenutnoj temperaturi varira od plavog do crvenog. Boje su sastavljene od pigmenata koji postižu odgovarajuči intenzitet plavog kod 8–12 stupnjeva C (tempertura piva).

Ove boje dolaze na tržište pripremljene za tisak u offset tehnici I to u dvije varijante.

1.Termoplava odnosno crvena vodootporna boja za tisak klasičnim offset bojama.

2. Termoplava odnosno crvena za tisak UV bojama

Za postizanje optimalnih rezultata u procesu tiska, (nanos boje i paser) kod primjene ovih boja treba voditi računa o tome da su one kod sobne temperature optički neaktivne, nevidljive. Da bi otisak postao vidljiv kao pomoćno sredstvo koristi se sprej za hlađenje. Pozadina odnosno podloga na koju se tiska termo boja, mora biti neutralno bijela, što je uvjet za postizanje zadovoljavajućeg kontrasta. Preko ovih boja može se nanositi lak, one nisu toksićne što znaći da se mogu koristiti kod izrade svih vrsta ambalaže ili za posebne dizajnerske efekte.

Razvoj grafičke tehnologije sve je brži, a s njim su i veći zahtjevi na kvalitetu grafičkih proizvoda. Brzine otiskivanja su veće, otiskivanje je preciznije, pojavljuju se nove tehnike sušenja otisaka, a posebna pažnja se poklanja ekološkim aspektima proizvodnje. Proizvođači boja moraju novim, suvremenim formulacijama pratiti razvoj grafičke tehnologije, kako bi zadovoljili sve zahtjevnije standarde kvalitete grafičkih proizvoda. To je razlog da dizajneri a i svi ostali sudionici u izradi grafičkog proizvoda stalno prate novosti u proizvodnji tiskarskih boja .

120

Konvecionalne tiskarske boje sastoje se od pigmenta ili bojila i veziva, te različitih dodataka. Pigmenti i bojila su krute kemijske čiste tvari koje daju obojenje tiskarskim bojama, a dispergiraju se ili otapaju u vezivima boja. Moraju se lako dispergirati u vezivu, biti stabilni u boji tijekom skladištenja, te biti pogodni za konačnu uporabu. Vezivo tiskarske boje je tekuća smjesa u kojoj se dispergira pigment, a otapa bojilo. Vezivo daje tiskarskoj boji reološka svojstva, sušiva svojstva i pogodnost za tisak. Izbor veziva, uglavnom, definira pogodnost boje za tisak na arke ili iz role. Vezivo nosi pogment i/ili bojilo kroz sustav za bojenje tiskarskog stroja, osigurava prijenos boje na tiskovnu formu i na kraju tijekom sušenja veže boju odnosno otisak na tiskovnu podlogu. Sušenje boje na tiskovnoj podlozi popraćeno je fizikalnim i kemijskim procesima koji ovise o svojstvima veziva, ali i tiskovne podloge. Kako bi postigli određenu sušivost vezivu treba dodati odgovarajuće sušilo. Potrebna konzistencija, viskozitet i ljepljivost postiže se dodavanjem odgovarajućeg otapala ili razrjeđivača i različitih dodataka. Smole/polimeri u sklopu veziva tiskarskih boja osiguravaju ljepljivost boji te čvrstoću, fleksibilnost i sjaj suhog otiska. Otapala otapaju smole tiskarskih boja i zadržavaju ih u stabilnoj otopini tijekom proizvodnje, skladištenja i tiska sve do trenutka sušenja otiska kada je poželjno da što prije ispare. Aditivi dodani u optimalnoj količini uspješno uklanjaju nepoželjne pojave u tisku. Boje za duboki tisak (bakrotisak) su rijetke - fluidne boje male viskoznosti. Rijetke boje čija se viskoznost mora podesiti prema stroju na kojem će se koristiti. Boje u prodaju dolaze gušće i prema specifičnostima stroja, tiskovne podloge, brzine rada i klimatskih uvjeta se manje ili više razrijeđuju. Boje za bakrotisak (glavni predstavnik dubokog tiska) su prvenstveno boje koje se suše hlapljenjem. To su boje male viskoznosti temeljene prvenstveno na organskim pigmentima .i umjetnim (sintetičkim) smolama kao vezivima uz toluen, benzin, ili etilacetat i alkohol kao otapala.

121

Od svih tehnika tiska sitotisak rabi najširu paletu boja, a izbor i priprema ovise o tiskovnoj podlozi i situ (tiskovnoj formi). U osnovi se dijele na boje za upojne i neupojne tiskovne podloge. Boje za sitotisak se suše isparavanjem, a s obzirom na debele nanose boje na tiskovnu podlogu, otisci se suše polako, što je poseban problem sitotiska. Visoki tisak koristi boje relativno velike viskoznosti, a najčešće su to boje koje suše oksipolimerizacijom. Zahtjevi za ove boje su nešto manji od zahtjeva koji se postavljaju na boje za indirektni plošni tisak. Klasična boja za fleksotisak dobivala se iz anilina. Time se dobivala prava otopina koja daje obojenje vrlo male viskoznosti. Danas se sve više rabe pigmentne boje s otapalima slična onima u bakrotisku, čija viskoznost i dalje ostaje mala, ali se na otisku postižu veće gustoće obojenja. Boje za offsetni tisak predstavljaju najsloženiji sistem garfičkih boja. Boje su po konzistenciji vrlo viskozne i pastozne. Ove boje moraju imati veliku ljepljivost, ali istovremeno moraju biti kratke. Bojila za elektrofotografiju (laserski tisak) bitno ovise o izvedbi tiskarskog stroja, a uobičajeno je govoriti o tonerima koji se dijele na suhe odnosno praškaste (jednokomponentne i dvokomponentne) i tekuće. Dvokomponentni praškasti toneri sastavljeni su od nosača npr. željeznog praha, tonera koji sadrži tvar za obojenje (kolorant) i taljive smole (polimera). U jednokomponentnim tonerima magnetska tvar npr. željezni oksid je istodobno nosač i tvar za obojenje (kolorant). Željezni oksid je dispergiran u taljivoj smoli (polimeru). Tekući toneri sastavljeni su od čestica čađe sa smolom (polimerom) i dodataka. Bojila za ink jet tisak su molekularne disperzije bojila u vodi ili organskom otapalu, osim crne boje koja se temelji na klasičnom crnom pigmentu - čađi. Bojila trebaju biti male viskoznosti, velike tečljivosti te koliko je moguće dobre sušivosti, stabilnosti i adhezije. Površinska napetost i vodljivost su također vrlo važna svojstva jer o njima ovisi oblikovanje i raspodjela kapljica u ink jet tisku.

122

LITERATURA 1. F. Mesaroš - Grafička enciklopedija, Tehnička knjiga, Zagreb 1971 2. Z. Bačić - Grafičke Boje, Viša grafička škola, Zagreb, 1971 3. M. Plazibat - Papir i grafičke boje, Grafička škola, Zagreb, 1980 4. Nelson R. Eldred and T. Scarlett - What the Printer Should Know About Ink, GAFT, Pitsburgh, 1990 5. S. Bolanča - Glavne tehnike tiska, Acta Grafika, Zagreb, 1997 6. N. Tanhofer , O boji Novi Liber, Zagreb, 2000 7. H. Kipphan, Handbooh of Print Media, Springer – Verlag Berlin, Hidelberg, 2001 8. Printer - Specijalizirani časopis za printere broj: 1/2000, 2/2000, 6/2002 9. The PRINTING INK MANUAL Edited by R.H.Leach and R.J.Pierce fifth edition 1993.