POVRŠINSKA HRAPAVOST SLOBODNIH POVRŠINA OFSET TERMALNE CTP TISKOVNE FORME

Živko Pavlović, Dragoljub Novaković, Miroslav Gojo

Sažetak

Struktura slobodnih površina konvencionalne ofsetne tiskovne forme je od izuzetne važnosti za pravilno odvijanje procesa tiska. Mikrohrapavost tiskovne forme, posebno slobodnih površina, predstavlja jednu od najznačajnijih karakteristika za izradu kvalitetnog i postojanog otiska, jer mikrohrapava struktura osigurava kvalitetno vlaženje slobodnih površina zbog povećanja specifične površine. Povećanjem broja otisaka smanjuje se hrapavost tiskovne forme, što dovodi do lošijeg vlaženja slobodnih površina. Lakše dolazi do narušavanja balansa između boje i otopine za vlaženje, budući dolazi do smanjenja specifične površine uzrokovane trenjem. U ovom radu je analizirana promjena mikrohrapavosti ofsetne tiskovne forme nakon 300.000 otisaka, koji su otisnuti na heat-set rotacijskom stroju. Tiskovne forme izrađene su na termalnom CTP uređaju, i razvijene u svježe pripremljenom razvijaču. Mikrohrapavost površina mjerena je pomoću uređaja Time Group TR200, a površina je analizirana SEM mikroskopijom. Dobiveni rezultati uspoređeni su s tiskovnom formom koja nije sudjelovala u procesu tiska.
Mjerenja su vršena na pet različitih pozicija na tiskovnoj formi, po liniji pritiska, kako bi se utvrdio utjecaj tiskovnog agregata i pritiska na mikrohrapavost tiskovne forme. Analizirane su dvije tiskovne forme, sa drugog tiskovnog agregata (cijan) i i sa četvrtog (žuta). Iz dobivenih rezultata, može se primijetiti da obadvije tiskovne forme imaju značajno manju mikrohrapavost na mjestima slobodnih površina u odnosu na tiskovnu formu koja nije sudjelovala u procesu tiska. Rezultati su također pokazali da nema većih razlika u mikrohrapavosti u zavisnosti od mjesta mjerenja na tiskovnoj formi, te to ukazuje da je pritisak na agregatima konstantan po cijeloj širini pritisne linije na tiskovnu formu.
Ključne riječi: CtP tiskovne forme, površinska hrapavost, slobodne površine, tiskovna forma

1. UVOD

Struktura slobodnih površina konvencionalne ofset tiskovne forme od izuzetne je važnosti za pravilno odvijanje procesa tiska. Tiskovne forme koje se koriste za ofset tisak  imaju prividno ravnu površinu sa tiskovnim i slobodnim elementima. Razlika između tiskovnih i slobodnih površina bazira se na njihovim različitim fizikalno-kemisjkim svojstvima: tiskovne površine izrađene od fotoaktivnog kopirnog sloja su oelofilne i hidrofobne, pa tako u procesu tiska prvilače bojilo, dok su slobodne površine sačinjene od aluminijevog oksida hidrofilne, te privlače otopinu za vlaženje koja se nanosi na tiskovnu formu i kojoj je cilj dodatno povećati oleofobnost slobodnih površina, što je od izrazite važnosti za proces tiska.
Mikrohrapavost tiskovne forme - posebno slobodnih površina, je jedna od najvažnijih karakteritiku za izradu kvalitetnog i postojanog otiska. Mikrohrapava struktura osigurava kvalitetno vlaženje slobodnih površina, zbog povećanja specifične površine.
Kako bi tiskovna forma bila dovoljno hrapava, njena površina treba da bude prethodno ozrnčana. Stupanj mikrohrapavosti tiskovne forme varira i zavisi od toka procesa ozrnčavanja. Nazrnčane slobodne površine imaju svoje vrhove i udubljenja čije karakteristike su definisane sa pojedinim parametrima hrapavosti. Da bi se otopina za vlaženje bolje prihvatala na slobodne površine, površinski napon otopine za vlaženje bi se trebao smanjiti. U grafičkoj industriji se u ovu svrhu koristi 2 – propanol. Što je manja površinska napetost, manji je kontaktni ugao između aluminijevog oksida i otopine za vlaženje i posledica toga je bolje važenje slobodnih tiksovnih površina. Sve ove karakteristike slobodnih tiskovnih površina na tiskovnoj formi se mogu menjati u toku procesa tiska. Ove promene mogu biti uzorkovane pritiskom koji se javlja u toku tiska na samoj tiskovnoj formi od strane tiskovnog cilindra u toku tiska, povećane temperature u stroju za tisak ili  posledica velike naklade tiska.
Cilj ovog rada jeste analiza površinske topografije slobodnih tiskovnih površina tiskovne forme izvršene uz pomoć standardne profilometrijske metode.

2. MATERIJALI I METODE

Izrada tiskovnih formi se sastoji od dva glavna procesa, procesa osvjetljavanja i procesa razvijanja. U ovom radu su korišćene termalne CtP ofset štamparske forme sa pozitiv kopirnim slojem Kodak Sword Ultra T98 CtP debljine 0.3 mm. Tiskvona forma je osvetljena u osvetljivaču ploča Kodak magnus VLF, uređaju sa spoljnjim cilindrom uz brzinu obrtaja od150 obr/min i snagu lasera od 7 vati. Nakon procesa osvjetljavanja, tiskovna forma je mašinski razvijena u lužnatom razvijaču Kodak Goldstar premium, predviđenim za korišćenje kod navedenog tipa ploča. Razvijanje je sprovedeno u strogo kontrolisanim uslovima uz brzinu prolaska forme kroz razvijačicu od 68 cm/min uz temeperaturu razvijanja 22.5 oC. Sve ispitivane tiskovne forme su obrađene u identičnim uslovima da bi se izbegao uticaj snage lasera te različitog zasićenja odnosno temperature razvijanja. Nakon procesa razvijanja, na tiskovnu formu se nanosi gumiarabika da bi se sprečila kemijsko delovanje okoline na tiskovnu formu tokom transporta i pre početka procesa tiska.
Proces tiska je izvršen na rotacionom ofset tiskovnom stroju Komori 38 D koja štampa sa het set bojama sa maksimalnim formatom 1250x960 mm, maksimalne brzine 36.000 otisaka/h.
Otiskivanje je vršeno na rotacionom premazanom papir UPM Ultra H gramature 56 g/m2  i pri tom su upotrebljene Sun Chemical heat-set boje za rotacioni tisak. Redoslijed tiskovnih agregata u stoju bio je K,C,M, Y.
Uzorci slobodnih površina uzeti su na 5 različitih pozicija u razmaku od 20 cm na tiskovnoj formi, po užoj strani tj. liniji pritiska, kako bi se uočio uticaj agregata i pritiska na promijenu mikrohrapavosti slobodnih površina tiskovne forme.


a)

b)
Slika 1. Pozicije uzorkovanih uzoraka sa slobodnih površina tiskovne forme

  • Prikaz tiskovne forme i predela sa kog su izvršena uzorkovanja
  • Tačne pozicije sa kojih su uzimani uzorci

Kao uzorci uzete su dvije tiskovne forme, sa drugog tiskovnog agregata – Cijan (C) i sa četvrtog agregata – Žuta (Y). Dobiveni rezultati uspoređeni su s tiskovnom formom koja nije sudjelovala u procesu tiska. Analizirana je promjena mikrohrapavosti ofsetne tiskovne forme nakon 300.000 otisaka.
Merenja mikrohrapavosti su izvršena uz pomoć PortableTester TR200 uređaja za merenje hrapavosti površine sa dijamantskom iglom radijusa od  2 µm. TR200  je sposoban da izmeri različite  parametre mikrohrapavosti: Ra, Rz, Ry, Rq, Rt, Rp, Rmax, Rm, R3z, S, Sm, Sk, tp, kao i neke hibridne parametre: primarni profil (P), profil hrapavosti (R), tp krivu definisanu prema ISO standardima [ISO 4287:1997, ISO 4288:1996].

Merenja površinske mikrohrapavosti korišćena za ovaj rad su u saglasnosti sa geometrijskim specifikacijama standarda [ISO 4287:1997, ISO 4288:1996] i prikazani su u nastavku:

  • Ra -aritmetička sredina apsolutnih vrijednosti koordinata Z(x) unutar referentne duljine (DIN 4768, ISO/DIS 4287-1)   pri čemu je y(x) vrijednost profila hrapavosti.

                 Ra

  • Rq (Rms) – kvadratni korijen iz aritmetičke sredine kvadrata odstupanja svih točaka profila od referentne linije

             (DIN 4768, ISO/DIS 4287-1);

Rq =

  • Rz iso - srednja visina neravnina u deset točaka, numerički je razlika srednje visine između pet najviših vrhova (p-peak) i pet najnižih dolova (v-valley) unutar referentne duljine, le (ISO 4287-1, DIN 4762).

RzISO

  • Rp - najveća visina vrha profila, udaljenost između najveće visine vrha profila i referentne duljine, tzv. razina dubine

 

Ry

SEM snimci uzoraka su snimljeni na  JEOL JSM 6460 LV elektronskom mikroskopu. Kako bi se osigurаla jedinstvena električnа svojstvа uzoraka i dа se izbegne punjenje/prаžnjenje površinа аluminijum-oksidа, uzorci tiskovne forme (radius1,5 cm) su prethodno napareni/oslojeni zlatom (15.0 nm debljine, gustine 19.32 g/cm3). Snimci su pravljeni na radnoj udaljenosti od 15 mm pri voltaži od 20kV i uglu snimanja od  35o sa uvećanjem od 5000x.

3. REZULTATI I DISKUSIJA

Pre početak merenja mikrohrapavosti površine, izvršena je vizuelna analiza uzoraka uz pomoć SEM mikroskopa. Analizirana je razlika između tiskovne forme koja nije bila u procesu tiska i forme koja je upotrebljena za tisak od 300.000 otisaka za Cijan i Žutu boju.

Najbolja mikrohrapavost površine aluminijum oksida se može videti na tiskovnoj formi koja se nije koristila za proces tiska (Slika2.).

Slika 2. SEM snimak tiskovne forme koja nije išla u proces tiska

Promene mikrohrapavost uzorkovane višestrukom upotrebom tiskovne forme se manifestuju na površini uzoraka kao smanjivanje “vrhova” i slepljivanje “dolina” površine. Višestruki pritisak koji deluje u toku tiska na tiskovnu formu rezultuje slepljivanjem površina i “glačanjem” istaknutih površinskih pikova (Slika 3 i 4.).

 Slika 3. SEM snimak tiskovne forme za Cijan nakon 300.000 otisaka




Slika 4. SEM snimak tiskovne forme za Žutu boju nakon 300.000 otisaka)

Profilometrijkse vrednosti analiziranih tiskovnih formi pokazuju slične rezultate izmerenih parametara. Tiskovna forma koja nije bila u procesu tiska pokazuje male razlike u poređenju sa odogovarajućim profilom za hrapavost. Promene u površinskoj hrapavosti tiskovne forme variraju u zavisnosti od odgovarajućeg profila hrapavosti.
Usaglašenost parametara hrapavosti sa vizuelnim promenama površinske mikrohrapavosti tiskovne forme (Slika 3 i 4..) se javlja usled ravnanja površine tiskovne forme prouzrokovane  primenjenim tiskovnim pritiskom. Ovo se manifestuje kao smanjenje dolina na mikropovršinskoj strukturi tiskovne forme.
Promene profilometrijskih parametara analiziranih tiskovnih formi su prikazani na Grafiku 1.


 

Grafik 1. Parametri hrapavosti neupotrebljene tiskovne forme i tiskoven forme nakon 300.000 otisaka za Žutu i Cijan boju

Rezultati su takođe pokazali da nema većih razlika u mikrohrapavosti u zavisnosti od pozicije na kojoj je vršeno mjerenje, te se tako potvrđuje da je pritisak na agregatima konstantan po cijeloj širini pritisne linije na tiskovnu formu.
Geometrjske promene u mikrostrukturi slobodnih tiskovnih površina tiskovnih formi usled različitih uslova tiska izmereni su određenim parametrima hrapavosti. Parametri hrapavosti koji su mereni su podešeni u saglasnosti sa standardom ISO 4287. Parametri merenja koji su korišćeni su: dužina uzorkovanja: 0.25 mm, brzina kretanja merne glave uređaja: Vt = 0.135 mm/s, merni opseg: ± 20 µm i rezolucija merenja: 0.01 µm.
Parametri hrapavosti su mereni na pet različitih mesta na slobodnim pvoršinama tiskovne forme. Svaki uzorak je meren 6 puta, po tri puta horizontalno i tri puta vertikalno kako bi se dobila srednja vrednost parametara i istovremeno izbegla greška dobijena merenjem usled promene strukutre koja se javlja prilikom formiranja sloja aluminijum oksida.

4. ZAKLJUČCI

Rezultati mjerenja mikrohrapavosti su pokazalii da obe tiskovne forme (cijan i žuta) nakon 300.000 otisaka imaju osjetno manju mikrohrapavost slobodnih površina u odnosu na tiskovnu formu koja nije sudjelovala u procesu tiska.
Mjerenja su također pokazala da nema većih razlika u promjeni mikrohrapavosti u zavisnosti od pozicije na kojoj je vršeno mjerenje, te se tako potvrđuje da je pritisak na agregatima konstantan po celoj širini pritisne linije na tiskovnu formu. Promene mikrohrapavosti i smаnjenje hrаpаvosti pаrаmetаrа vrednosti su izаzvаne usled pritiska i  rаstvаrаnjа anodnog sloja  aluminijum oksida Al2O3. Takva promjena sigurno može utjecati na proces vlaženja, budući dolazi do smanjenja specifične površine, a time i smanjenja količine adsorbirane otopine za vlaženje, što u velikoj meri može uticati na pravilna prenos tonskih vrednosti i time na dalji proces tiska.

Povšrinska hrapavost slobodnih tiskovnih elemenata se može kontrolisati uspostavljanjem standardnih uslova u toku izrade tiskovne forme i samog tiska, što podrazumeva kontrolu balansa između boje i otopine za vlaženje i odgovarajućeg tiskovnog pritiska Dalja istraživanja iz ove oblasti bi mogla biti izvršena na tiskovnim formama koje su izdržale tisak veći od 300.000 otisaka kao korišćenje različitih tiskovnih formi i drugih repromaterijala (boje,otopine za vlaženje, papira itd.).

5. LITERATURA

[1] Hoshino,K., Oota, Y., Hattori, N.: „Developments and Future Trends in Aluminum Products with- Improved Surface Functions”, Kobelco Technology Review No. 26, 2005
[2] Hutchinson,R.  Trans. Inst. Met. Finish. 79 (2001) 57.
[3] ISO 12218:1997, Graphic technology – Process control – Offset platemaking; ISO 12647-2:2004.
[4] Graphic technology – Process control for the production of halftone colour separations, proof and production prints. Part 2. Offset lithographic processes.
[5] ISO 4287:1997 Geometric Product Specification (GPS). Surface texture: profile method—terms, definitions and surface texture parameters.
[6] ISO 4288:1996 Geometric Product Specification (GPS). Surface texture: profile method—rules and procedures for the assessment of surface texture
[7] Mahovic – Poljacek S., M. Gojo and S. Mahovic: “New approach to the printing forms microsurface characterisation”, DAAAM International Scientific Book 2006, Austria, Vienna, 2006. pp. 409-416.
[8] Mahovic – Poljacek S.,, Risovic, D., Furic, K., and Gojo, M., “Comparison of fractal and profilometric methods for surface topography characterization“, Applied Surface Science, 254 (2008), 2008, 3449–3458.
[9] Novakovic, D., Karlovic, I., and Gojo, M., “Influence of the surface characteristics on quality of the offset printing plate“, Original scientific paper, Matrib, Velaluka, 2009, pp. 142-148.
[10] Risovic,D., Mahovic – Poljacek S., Furic,K., and Gojo, M., “Inferring fractal dimension of rough/porous surfaces—A comparison of SEM image analysis and electrochemical impedance spectroscopy methods“, Applied Surface Science, 255 (2008), 2008, 3063–3070.

 

Patrik Ervells latest collection is ironically titled “Software”ADIDAS ORIGINALS TUBULAR SHADOW. In the notes from the presentation, Ervell says he was interested in developing tension between nostalgia and sci-fi,NIKE ZOOM WINFLO 3 and even included 90s cyberpunk amongst his influences. Ervell developed this point of view by creating an imaginary software company called Idegen software systems. He then re-appropriated the company’AIR JORDAN XXXI MENs logo in several of the collection’s garments. Elsewhere,MBT TARIKI MEN mohair coats with oversized lapels made an appearance alongside mock neck tees,NIKE AIR JORDAN RETRO 5 police-inspired ribbed sweaters,MBT FORA GTX WOMEN flight bombers, and polyurethane leather coats. The setting was also suitably dystopian, and the resulting ambiance was something akin to if the creators of Deutschland 83 and Hackers met up and decided to create a collection… We mean that as a compliment.Yesterday afternoon,JORDAN CP3 IX MEN artist JR spent the day working on his latest collaborative piece with Daniel Arsham in Greenpoint,NIKE AIR MAX 90 Brooklyn,MBT KIMONDO GTX MEN NYC. Connecting the lines between art, architecture, dance and theater, Daniel Arsham has been known to subvert existing architectural structures in unconventional,NIKE CLASSIC CORTEZ NYLON playful ways; confusing and confounding the expectations of space and form. Source: Street Art News .