GRAFIČKI FAKULTET – ZAGREB
“TISKOVNE FORME 2”
ROBERT V.
2001.g.
KONVENCIONALNI DUBOKI TISAK 99% materijala od kojih se radi tiskovna forma za kovencionalni duboki tisak je bakar, a mali dio od čelika i nemetalnih materijala. Tiskovna forma je reljefna – tiskovni elementi su udubljeni, a slobodne površine su izbočene. Tiskovni elementi se zapune bojom i boja se kapilarnim efektom prenosi na papir. Otisak je karakteriziran s količinom boje koja se nanese. Dubina tiskovnih elemenata može biti različita, a presjek tiskovnih elemenata isti isti ili kombinacija kombinacija prethodno nabrojenih nabrojenih karakteristika. karakteristika. Bakrotisak je skupa i komplicirana tehnika tiska, ali po kvaliteti nenadmašna tehnika jer samo ovom tehnikom možemo dobiti prave višetonske reprodukcije. Najveća dubina čašica iznosi 50 – 60 µm. Podjela dubokog tiska:
1. konvencionalni – – svi tiskovni elementi imaju jednaku površinu, ali različitu dubinu. Na otisak se prenosi različita različita količina boje i dobiju se višebojni višebojni otisci. otisci. 2. autotipijski – svi tiskovni elementi imaju istu dubinu, sadrže istu količinu boje, tako da se dobiju samo jednotonski otisci, ali su tiskovni elementi različitih površina. Dobivamo jednotonske reprodukcije, koristi se za tisak ambalaže (folije, laminate). 3. kombinira karakteristi istike ke konve konvencion ncionalnog alnog i autotipijs autotipijskog kog dubok dubokog og tiska. tiska. kombinirani ni duboki duboki tisak tisak – ima karakter Tiskovni elementi mogu imati različite površine i različite dubine. Ova tehnika omogućava izradu pravih višetonskih višetonskih reprodukcija. Tiskovna forma se može pripraviti: indirektnii fotomeha fotomehanički nički postupak postupak kopiranja kopiranja,, fizikalno fizikalno-kem -kemijsk ijskii proces proces KLASIČNIM NAČINOM – indirektn jetkanja (kontrolirano (kontrolirano otapanje metala). metala). Tiskovna forma za konvencionalni konvencionalni duboki tisak tisak se može dobiti jedino klasičnim postupkom, postupkom, a za autotipijski i kombinirani se osim klasičnim klasičnim postupkom mogu dobiti i drugim postupcima. Tiskovna forma za kombinirani duboki tisak se dobiva E LEKTROMEHANIČKIM POSTUPKOM ili ČISTIM ELEKTRONSKIM METODAMA (laserska gravura ili bombardiranje snopom elektrona).
Materijali za izradu tiskovne forme BAKAR – izdrži velike naklade ČELIK – tiskovnu formu od čelika dobivamo elektromehaničkim graviranjem, koristi se za posebne namjene (tisak novčanica) NEMETALNE TISKOVNE FORME – fotopolimerni slojevi, nemaju dovoljno veliku otpornost za velike naklade [prirodne (sintetske) smole – graviranjem otvaraju tiskovne elemente, nemaju preveliku budućnost]
Duboki tisak je u najvećoj većini rotacijski tisak. Bakrotisak na ploče se koristio do 1980. Princip tiska: cilindar s tiskovnim i slobodnim površinama rotira u spremniku bojila, rakel skida suvišak bojila, bojilo ostaje samo u čašicama, tiskovni cilindar u jednoj točci pritišće papir uz temeljni cilindar i bojilo se prenosi na papir. Bojila su razrijeđena s organskim otapalima. Kod sve tri vrste tiskovnih formi za duboki tisak nema razlike u strukturi, odnosno građi. Cilindri nisu kompletno izrađeni od bakra, te oni mogu biti dugački do 1,80 metara i promjera većeg od 1 metra. Tiskovna forma se radi tako da se na čeličnu cijev s jakim stjenkama nanese OSNOVNI SLOJ bakra 0,5 - 2,0 cm debljine, te se na njega nanaša tanki sloj bakra čija debljina može iznositi od 120 – 200 µm i u tom sloju se rade tiskovni elementi – ta folija naziva se BALLARDOV PLAŠT i on se nakon svake otisnute naklade uklanja i na osnovnom sloju se radi nova tiskovna forma. Da bi mogli povezati bakar s bakrom između osnovnog i tankog sloja nalazi se međusloj debljine jedne molekule ili jednog atoma srebra ili vodljivog sulfida i on mora imati čvrstu adheziju, ali mora omogućiti i razdvajanje. Naklada je ograničena na 30000 – 50000 otisaka jer rakel troši bakar jer je čelični, izdržljivost bakra možemo povisiti upotrebom posebnog bakra i tome povisujemo nakladu na 70000 – 80000 otisaka, ili elektrolitički nanijeti na bakar sloj kroma debljine 2 – 3 µm koji ima odgovarajuću tvrdoću i on povećava trajnost tiskovne forme od 250000 – 300000 otisaka. Postoje dva različita postupka bakrenja i kromiranja.
Tiskovna forma mora imati elektrokemijski istaložen osnovni sloj bakra, kemijski istaložen međusloj i elektrokemijski istaložen tanki sloj bakra.
POSTUPCI ELEKTROLITIČKOG TALOŽENJA METALA Metal se u elementarnom obliku taloži iz otopine koja sadrži ione tog metala pod utjecajem istosmjerne struje. Nije svejedno što se može taložiti, također moramo imati elektrolit koji je u kation obliku u otopini, katodu i anodu, te metal na koji se neki drugi metal taloži mora biti manje plemenit. Temeljni i radni sloj se razlikuju, temeljni sloj se ne uklanja, ukoliko dođe do mehaničkih oštećenja on se popravlja, mora imati kompaktnu i sitnokristaliničnu strukturu, pa je on dugotrajan. Kod drugih procesa taloženja metala depozit ima svojstva koja su proporcionalna njegovoj građi. Što su kristalići manji metal ima veću tvrdoću, homogenu i kompaktnu strukturu; što su kristalići veći metal ima heterogenu strukturu što znači i manju tvrdoću i površinsku otpornost. Elektrolitičko taloženje metala treba provoditi pod kontroliranim uvjetima . U radnom sloju se izrađuju tiskovni elementi i slobodne površine i on se uklanja nakon svake naklade. Postoje 2 procesa bakrenja: Lužnati ili cijanidni postupak Kiseli ili sulfatni postupak Za izradu temeljnog sloja se primjenjuje lužnati ili cijanidni postupak bakrenja, a za Ballardov plašt se primjenjuje kiseli ili sulfatni postupak. Razlika u tim postupcima je u elektrolitu (otopini iz koje dobivamo ione bakra), a ostalo je isto, moramo imati katodu i anodu, izvor istosmjerne struje, elektrodni prostor. Kiseli ili sulfatni postupak U kadu s dvostrukim dnom koja mora biti prilagođena dimenzijama cilindra, kroz njene dvostruke stjenke cirkulira voda za hlađenje jer je proces egzoterman. Cilindar može biti u cjelini uronjen u elektrolit ili uronjen do 1/3 njegovog promjera.
K
Cu
A CuSO4
Količina elektrolita je velika, u cijelom tom sustavu cilindar je spojen kao katoda, a anoda je od bakra (bakrene ploče) koje su smještene na udaljenosti od 2-5 cm od površine uronjenog cilindra i one su smještene na olovnim nosačima (one su od 99.99% čistog bakra), a nosači su izrađeni od olova jer se olovo ne otapa u elektrolitu. Cilindar se okreće, a elektrolit se ispumpava van i regenerira se da bi se ponovno mogao koristiti. U elektrodnom prostoru se zbiva elektrolitička disocijacija, odnosno simultano se zbivaju dvije vrste reakcija: 1. otapanje anode, 2. taloženje bakra na katodi. Ako govorimo o kiselom postupku reakcija se odvija drugačije nego kod lužnatog postupka. Kod kiselog postupka elektrolit je otopina bakar (II) -sulfata CuSO 4 i ona ima sposobnost brze i potpune elektrolitičke disocijacije. CuSO4 → Cu2+ + SO42-
A K
Cu° – 2e- → Cu2+ Cu2+ + 2e- → Cu°
U anodnom procesu u elektrodnom prostoru sada imamo višak bakrenih iona (pozitivnog naboja), pa se u katodnom procesu kompenzira pozitivan naboj s viškom elektrona iz negativnog pola izvora istosmjerne struje i na taj način se elementarni bakar taloži na površini cilindra. Kod sulfatnog postupka dobiva se heterogena i ne previše kompaktna struktura bakrene prevlake. Elektrolitu se dodaje i određena količina sulfatne kiseline koja povećava vodljivost i potpomaže disocijaciju, otopine se još dodaje i sredstvo za tvrdoću. Rast kristala se može spriječiti mehanički tako da se jednim kotačićem od tvrdog materijala prelazi po površini cilindra i kristali se na taj način drobe ili na drugi način gdje se dodaju visokomolekularne organske otopine i tako se kristal više ne može razvijati i ograničavamo njegove dimenzije. U elektrolit se dodaju sastojci u sljedećim količinama: CuSO4 x 5 H2O ~ 200 g/l otopine H2SO4 40 – 70 g/l otopine Sredstvo za tvrdoću 5 ml/l otopine Uvjeti elektrolitičkog postupka moraju biti strogo definirani: manje napona, više struje napon između 2-6 V, struja treba biti od 20-25 A/dm 2 temperatura otopine 25-35 °C (27-29°C optimalno) vrijeme elektrolitičkog taloženja Velika struja je potrebna da može doći do izbijanja elektrona iz vanjske ljuske elektronskog omotača bakra oko jezgre, moraju savladati hidrodinamički otpor, moraju imati kinetičku energiju. Zbog svladavanja hidrodinamičkog otpora i kinetičke energije dolazi do prevelikog zagrijavanja pa moramo održavati stalnu temperaturu. Ako je temperatura previsoka proces se ubrzava, dolazi do nekontroliranog rasta kristala i isparavanja tekućine, povećanja koncentracije i promjene uvjeta. Ako je temperatura preniska proces se usporava, spor dotok bakrenih iona na katodu, pojedinačno se talože i izbijaju, kristalići nisu čvrsto vezani i lako se skidaju. Ako promatramo slučaj kada je cilindar uronjen do 1/3 promjera u elektrolit vrijeme stvaranja prevlake je između 60 i 90 minuta i u tim okolnostima dobivamo prevlaku čija je debljina 150-200 µm, a tvrdoća mjerena po Vickersu iznosi h V = 180-200°. Danas prevladava cjelovito uranjanje cilindra u kadu zbog brzine procesa. 1. l
= 125 cm
d
= 42cm
I
= 25
I
2
i
d 3 i =?
= 1854A
1 3
P
A = ? 2 dm l =?
A 2
dm
⋅ 54,95 dm2
2 2 = 42cm⋅ 3,14⋅125cm=16485 cm = 164,85 dm
=1373,75 A
I
= 75 dm
r = 25cm I
P
⇒ i = I ⋅ P = 25
1 P = 164,85 = 54,95 dm2 3 3
1
2. i
i
P = d⋅ π⋅ l
A dm
=
2
=
i P
=
3⋅
1854A 2
75dm
= 24,72
A dm
2
1
P 3 2rπ
2
=
225dm
l
=
l
= 14,33dm
2 ⋅ 25cm ⋅ 3,14
2
=
225dm 157 cm
2
=
225dm
15,7 dm
Lužnati ili cijanidni postupak Primjenjuje se za izradu temeljnog sloja bakra i eventualno za njegovu obnovu, temeljni sloj se tvornički radi, ali se nekad u tiskarama obnavlja ili popravlja. Temeljni sloj bakra zbog istrošenosti ležajeva može poprimiti valoviti oblik, pa se mehanički skine 1 mm temeljnog sloja bakra i onda se cijanidnim postupkom istaloži novi sloj. Kod cijanidnog postupka također imamo kadu s dvostrukim dnom koja mora biti prilagođena dimenzijama cilindra, kroz njene dvostruke stjenke cirkulira voda za hlađenje jer je proces egzoterman, cilindar je spojen kao katoda, a anoda je od bakra (bakrene ploče) koje su smještene na udaljenosti od 2-5 cm od površine uronjenog cilindra i one su smještene na olovnim nosačima. Elektrolit je drugačiji, proces je vrlo spor, a dobiva se nanos vrlo čistog, homogenog bakra sitnokristalinične strukture i veće tvrdoće u odnosu na bakar dobiven sulfatnim postupkom. Ovaj proces se izbjegava raditi u tiskarama jer je otrovan zbog cijanida, pa se radi u posebnim pogonima. Elektrolit koji se koristi je otopina soli koja sadrži bakrene ione, kalij i cijanid ion (dvostruka sol kalijtetracijano-puprat) – relativno slabi elektrolit. K 3Cu (CN)4 → I. 3K + + Cu (CN)43II. Cu (CN) 43- → Cu+ + 4CNPrvi stupanj disocijacije je vrlo spor, dok je drugi stupanj brži, ali drugi stupanj ne može započeti dok prvi stupanj disocijacije ne završi, dobivamo jednovalentne ione bakra koji se sporije kreću s katode na anodu i proces lužnatog elektrolitičkog bakrenja je vrlo spor – sporo taloženje bakra, ali će prevlaka imati bolja mehanička svojstva. Proces zna trajati i nekoliko dana. Cu° – e- → Cu+ A Cu+ + e- → Cu° K K + + CN- → KCN CN- + H+ → HCN hV=150° je dovoljna za jetkanje, a za graviranje h V=180° - 200°. Izrada međusloja
Međusloj ima funkciju elektrolitičke veze između temeljnog i radnog sloja. Temeljni sloj mora biti mehanički ravan i čist, temeljni sloj se omasti smjesom u kojoj je smrvljena kreda i nalije se 5%-tnom sulfatnom kiselinom i nalijeva se otopina iona oksida, ti ioni reagiraju s bakrom i tvore tanak (uniforman) sloj visoke vodljivosti i on djeluje kao vodljivi sloj. Sam proces je kemijski i temelji se na ionskoj zamjeni, otopine sadrže ili živu, ili srebro. AgCl → Ag+ + Cl – Cu° + Ag+ → Cu+ + Ag° Bakar s površine koji je neutralan reagira s srebrom koje je u ionskom obliku i dolazi do prebacivanja naboja, te se na površini temeljnog sloja bakra taloži srebro. I srebro i živa su elektropozitivniji od bakra. HgCl 2 → Hg 2+ + 2Cl – Cu° + Hg 2+ → Cu 2+ + Hg° – Bakar reagira s 2Cl i dobivamo CuCl2. Bakar kao manje plemeniti metal gubi elektrone. Sloj je jednoatomaran, ako je raspodjela ravnomjerna (kompaktna) on djeluje kao katoda kada se taloži Ballardov plašt. Adhezija na srebru ili živi je dovoljna da djeluje čvrsto, a također se može i oljuštiti nakon otiskivanja. Postoje i još neki postupci – npr. s vodljivim oksidom. Najčešće su se koristile otopine živinih soli. Razvijena je i metoda s kompleksnim solima. Reakcije s srebrom i živom su trenutne – čim kapnemo dobijemo sloj. Postoji i kromiranje cilindara, odnosno elektrokemijska depozicija metala. Formiranje slike na Ballardov plašt
Fotokemijski proces stvaranja slike se radi off line odnosno tek kada je slika gotova prenosi se na podlogu. Fotomehanički proces koji se primjenjuje je KOLOIDNI gdje je kopirni sloj na bazi želatine nanesen na pigmentni papir. Koloidni slojevi moraju biti senzibilizirani. Pigmentni papir je tvornički oslojen, ali nije senzibiliziran jer kad bi bio senzibiliziran on bi “radio” – senzibilizirati se mora neposredno prije primjene.
U želatini ima fino dispergiranih čestica željezo(II)-oksida Fe2O3 – crvenkasta prašina koja daje obojenje, apsorbira se dio zračenja koji smeta, selekcioniran je onaj dio zračenja koji je potreban da se stvori fotokemijska reakcija, još ima glicerina da bi sloj bio elastičan i zadržao vlažnost, ima antibaktericidnih sredstava jer se na želatini razvijaju mikroorganizmi. Oslojeni pigmentni papir u kontroliranim uvjetima se može čuvati dosta dugo. Senzibiliziranje je aktiviranje fotokemijske reakcije kalij bikromatom K 2Cr 2O7. Raspon koncentracije je od 1-5% ovisno što i kako ćemo reproducirati. Ako reproduciramo linijske reprodukcije koncentracija je veća, a kod rasterskih reprodukcija koncentracija je manja. Isto tako treba biti podešena pH vrijednost u lagano kiselom području od 5-6, a temperatura mora biti između 14 i 16 °C i to postaje fotografski materijal koji razvija široki raspon tonskih vrijednosti na višetonskom dijapozitivu. Kopira se kontaktno, a predložak je višetonski dijapozitiv. To su velike površine i koriste se veliki filmovi, pa se rade montaže ali se radi i na vrlo velikim kopirnim ramama. Kopira se u dvije faze: u prvoj fazi se prenosi ono što je na filmu – kopira se s svjetlom koji ima širi raspon valnih duljina koje mogu djelovati na sloj. Gdje je gustoća zacrnjenja mala zraka će prodrijeti dublje u sloj. U drugoj fazi kopiranja omogućavamo uvjete koji će kasnije omogućiti tisak. U postojeću sliku moramo ukopirati raster koji ne stvara jednotonska polja različite površine nego razvije sliku na niz segmenata od kojih će svaki biti različito štavljeno i time stvaramo stjenke, razdvaja tiskovne elemente da se spriječi razlijevanje boje iz jedne čašice u drugu i predstavlja oslonac za rakel. Raster je 60 ili 70 linija/cm, a vrlo rijetko 90 linija/cm, kao raster se koriste gravirane staklene ploče, raster je u negativu. Imamo relativno debele linije i između njih prazna polja. Omjer širine linije i praznog polja je 1 : 3 i prozirne linije su buduće stjenke rastera. Takav raster je u fotografskom smislu jednotonski. To se kontaktno kopira s drugim izvorom svjetla (tvrdim) odnosno s ksenonskim lampama.
Svjetlo ulazi samo kroz pukotine i to svugdje jednako i tamo gdje nije štavljeno stvara pregrade, ali one ne idu do podloge. Kada to iskopiramo sve što je u prvoj fazi oštavljeno postaje netopivo, a ostalo je postalo topivo – dobijemo latentnu sliku koju treba prenijeti na cilindar i onda razviti. Prilijepimo ju s donjom stranom prema licu cilindra.
Štavljeni dio želatine se natopi s toplom vodom i tako se nalijepi na sloj bakrenog cilindra – cijeli sustav se polijeva s toplom vodom (40 – 50°C), ona penetrira kroz polupropusni papir i otapa (omekšava) želatinski sloj, ali prije topiv sloj i ostaje nam vrlo tanki netopivi sloj. Kad bi štavljenje išlo do kraja želatina bi se pričvrstila za papir i on se ne bi mogao ukloniti. Želatina se ukloni iz čašica, te dobijemo trodimenzionalnu kopiju s čašicama različitih dubina. Kopija se mora fiksirati s hladnom vodom i grafičkim otapalom (alkoholom) – 97%-tni etilni alkohol koji je higroskopan – izvlači vodu iz strukture želatine jer je ona okružena molekulama vode – voda se isparavanjem i etilnim alkoholom učvršćuje pa dobijemo čvrstu kopiju različitih dubina, ali jednakih debljina stjenki.
To što imamo u cilindru treba prenijeti na sloj bakra koji je ispod. Kada imamo kopiju u želatinskom sloju i to prenesemo na cilindar moramo formirati tiskovne elemente i slobodne površine jer samo imamo kopiju tiskovnih elemenata (koliki će biti i gdje će biti). To je moguće samo fizikalno-kemijskim procesom kontroliranim otapanjem bakra u agresivnom mediju – otapa na mjestima gdje treba - taj proces se zove jetkanje. Jetkanje je isti proces kao korozija ali je ona nekontrolirani proces. Jetkanje bakra za dobivanje konvencionalne tiskovne forme za duboki tisak je višefazan proces.
Otopina koju primjenjujemo je FeCl 3 – anorganska sol koja potpuno disocira. Prije nogo dođe do otapanja odvijaju se slijedeće faze: 1. HIDRATACIJA ŽELATINE – 10% FeCl 3 90% H2O Želatina bubri i postaje propusna za živahne ione željeza i klora FeCl3 → Fe3+ + 3Cl- - ioni penetriraju kroz nabubrenu želatinu
2. DIFUZIJA – prodiranje kroz neko sredstvo (iz smjera više koncentracije u smjer niže koncentracije). Brzina difuzije je diktirana s temperaturom otopine (viša temperatura brža difuzija), koncentracijom otopine (pri nižim koncentracijama difuzija je brža jer ima više vode (20% FeCl 3 80% H2O) – želatina se jače hidratizira, pa će manje iona proći brže kroz nabubrenu želatinu – kroz širi prostor. Nedostatna koncentracija FeCl 3 dovodi do produkata koji sprječavaju daljnje otapanje. Najprije će difundirati gdje je sloj najmanji, pa onaj do njega itd. Gdje imamo velike dubine idemo s otopinom manje koncentracije, a manje dubine s otopinom veće koncentracije. Dubina čašice je definirana propuštanjem sloja želatine i koncentracijom otopine. Otapanje je vrlo brzo – može se otopiti samo onoliko bakra koliko željezo(III)klorida dolazi do njegove površine.
3. OTAPANJE 2FeCl2 + CuCl2 PRIMARNA R EAKCIJA A Cu + 2FeCl3 Zbiva se ako imamo dostatnu koncentraciju i njom se otapa bakar. Oba produkta te reakcije su topiva, oni moraju biti topivi i uklanjaju se difuzijom u suprotnom smjeru.
B Cu + FeCl3 → CuCl + FeCl2 SEKUNDARNA R EAKCIJA CuCl je netopiva sol i ona se istaloži i sprječava kontakt s FeCl 3 i proces prestaje. U ovom slučaju je nedostatna koncentracija i zaustavlja se jetkanje. Otopina FeCl 3 se izražava u gustoći (a ne u postocima) jer gustoća sadrži podatke i o temperaturi i o koncentraciji (stupnjevi po Mea). Nakon što su otvoreni i najmanji tiskovni elementi jetkanje se prekida ispiranjem i moramo ukloniti želatinski sloj s vrućom vodom (iznad 50°C) i skida se mehanički s valjcima i dobivamo čistu površinu bakra.
Pregrade rastera predstavljaju slobodne površine. Tiskovna forma za duboki tisak ne može dati velike naklade, pa se površina bakrenog cilindra K ROMIRA (gotova tiskovna forma s tiskovnim elementima i slobodnim površinama) se presvlači tankim slojem kroma koji otvrđuje površinu (krut je i tvrd) i ima široku primjenu. Krom štiti površinu bakra od ogrebotina. To se
provodi kod svih bakrotiskarskih formi. K ROMIRANJE je elektrokemijsko taloženje kroma iz otopine koja sadrži kromove ione (elektrolit, katoda, anoda, izvor istosmjerne struje). Debljina prevlake kroma je do 2μm. Anoda nije od kroma, jedini izvor kromovih iona je elektrolit.
Postoji razlika potencijala između kroma i bakra pa se može taložiti krom. Elektrolit je otopina antihibrida kromne kiseline – jaka mineralna anorganska kiselina. H2CrO4 ↔ CrO3 + H2O Ona je nestabilna, raspada se na krom(VI)-oksid i vodu pa dolazi u obliku antihibrida. CrO3 H O H2CrO4 - voda je tu drugačije vezana, otapanjem antihibrida u vodi dobijemo otopinu antihibrida kromne kiseline i ona je elektrolit za kromiranje. H2CrO4 → 2H+ + CrO42Kromna kiselina disocira brzo i u potpunosti. Produkti elektrolitičke disocijacije sudjeluju u procesu, ali se dešavaju dvije katodne reakcije. Anode moraju biti od inertnih metala – ne sudjeluju u reakciji, nego samo prenose elektrone (ne otapaju se) – TITAN anode – željezo presvučeno s titanom ili olovne anode ili od platine. 2
1.K PRVA KATODNA REAKCIJA – označava izbijanje vodika (izbijaju se pozitivno nabijeni ioni vodika s katode, nastaje elementarni vodik, a ostatak odlazi kao plin). 2H+ + 2e- → H2 2.K DRUGA KATODNA REAKCIJA – produkt djeluje kao anion, ali ima složen sastav, nastaje šesterovalentan krom, šest elektrona s katode će neutralizirat šest kromovih iona i krom će se istaložit na katodi. CrO42- → Cr 6+ + 4O2Cr 6+ + 6e- → Cr° Na anodi dolazi do izbijanja kisika: A 4O2- - 8e- → 4O → 2O2 - dio kisika odlazi van, dio se otapa, dio se veže s vodikom koji je izbijen na anodi, tako dobijemo glatku, sjajnu prevlaku kroma. Prevlaka kroma zavisi o gustoći struje, koncentraciji, temperaturi itd. Dolazi do potpune adhezije i taj sloj je moguće odvojiti samo obrnutim sistemom (dekromiranje).
AUTOTIPIJSKI DUBOKI TISAK To je varijanta dubokog tiska koja zadržava reljef iz konvencionalne tiskovne forme, ali ima simuliranu višetonsku reprodukciju. Volumen tiskovnih elemenata je funkcija površine (presjeka) – njom je definiran. Svi tiskovni elementi imaju jednaku dubinu, ali različitu površinu pa se primjenjuje konvencionalni raster koji razbija višetonsku sliku na jednotonsku.
- središta čašica moraju biti jednako udaljena. Sama kopija na budućoj tiskovnoj formi radi se izravno. Postupak pripreme je jednak kao i kod konvencionalnog dubokog tiska (temeljni sloj, međusloj, radni sloj). Predložak je rastrirani film i tu sliku prenašamo na cilindar. Otopina se nanaša prskanjem na površinu cilindra (kopirna otopina). OSLOJAVANJE Kopirne otopine su koloidni preparati a najčešće su senzibilizirani diazo spojevima. Osloji se jednolikim, tankim slojem pod žutim ili crvenim svjetlom pa dobijemo fotoosjetljiv cilindar. U posebnom uređaju imamo namotanu na jednoj dugoj osovini montažnu foliju, s unutarnje strane montažne folije nalijepljen je film i ta folija se vodi i namata
pa na taj način dobijemo kontakt pomoću kojeg možemo dobiti prijenos slike.
Imamo oštar kut izvora svjetla pa dolazi do dimenzionalnih netočnosti pa se ispred cijelog sustava stavi maska tik uz film te onda svjetlo ulazi u kopirni sloj uz film približno samo u jednoj točki. Kopiranjem dolazi do štavljenja sloja – postaje netopiv na tim mjestima i u procesu razvijanja neosvijetljena mjesta se uklanjaju (otapalo je voda), ali prije toga se stabilizira senzibilizator. Bakar se otapa u direktnom kontaktu s željezo(III)-kloridom. Ista dubina, a površina zavisi o situaciji na filmu i otisak na tiskovnoj podlozi će imati karakteristike jednotonskog otiska s rastriranom višetonskom slikom s jednolikim nanosom boje. Kada jetkanje završi uklanja se ostatak sloja i onda se kromira. Ako tiskamo na poliesterske folije naklade mogu biti vrlo velike.
ELEKTROMEHANIČKI POSTUPCI – ne uključuju nikakve fotomehaničke i fotokemijske komponente, ali se trebalo riješiti očitavanje slike.
ELEKTRONSKA GRAVURA – elektronski upravljamo elektromehaničko graviranje. Heliogravura – nazvana prema izumitelju tog postupka Rudolfu Helu. Graviranjem stvaramo tiskovne elemente. Elektromehanički sklop se razvijao do rotacijskog skenera. Uređaj ima 3 nezavisne cjeline: ULAZNI DIO (cilindar – na njega se stavlja slika, dimenzije cilindra moraju biti iste kao i bakrotisnog cilindra). Na osovini se vozi tzv. optička glava koja očitava sliku red po red u beskonačnoj spirali.
Fotoćelija pod utjecajem svjetla generira struju koja je proporcionalna reflektiranom svjetlu. Ako zraka svjetla dođe do bijelog mjesta – refleksija velika, signal koji dolazi na fotoćeliju je velik. Da bi se refleksija povećala predložak je opal film. Struje koje se dobiju na fotoćeliji su male (mikroamperske). Signal ide u upravljački dio, a iz njega ide u gravirni dio u kojem sklop za graviranje (gravirna glava sa dijamantnim vrškom koji gravira po primljenom signalu). OPTIČKI SIGNAL → ELEKTRIČKI SIGNAL → MEHANIČKI RAD Ako je signal jači elektromagnetsko polje će biti jače i jače će povući dijamantnu iglu dolje. Linijatura je 90 l/cm ali dobijemo malo deformirani 90 linijski raster. Zraka svjetla očitava u obliku spirale – ako naleti na bijelo mjesto dobijemo veliki tiskovni elemenat, a s tamnog mjesta dobijemo mali tiskovni elemenat.
Predložak se mora raditi u negativu, ti uređaji mogu danas raditi konverziju. Središte svakog tiskovnog elementa jednako je udaljeno od sljedećeg, ima karakteristike i konvencionalnog i autotipijskog bakrotiska – K OMBINIRANI DUBOKI TISAK – slobodne površine nisu jednake. Zacrnjenje na otisku ovisi o količini boje koja je izašla iz tiskovnih elemenata, a to ovisi i o dubini i o presjeku tiskovnih elemenata. Na ovoj tehnici se prvo počelo upotrebljavati računalo za ITF jer se shvatilo da se cijeli jedan sklop mogao zamijeniti računalom. Danas se umjesto dijamantne igle može koristiti laser koji radi u bakrenom sloju tiskovne elemente. Ti laseri zrače u toplinskom području preko 830 nm, toplinom dovodimo bakar do isparavanja i tiskovni elementi imaju drugačiji oblik.
Jako puno se radi na nemetalnim materijalima kao osnova za cilindar (prirodne sintetske smole B AKELIT) koji laser gravira, ali bakelit je lomljiv, on se dobro ponaša u tisku, lako se sloj obnavlja itd. Pokušavalo se I sa fotopolimerima – nanašani su na cilindre pa se pokušalo prenositi sliku – za autotipijski bakrotisak , ali oni nisu mehanički otporni – tvrdoća nije dovoljna za velike naklade (abrazivno djelovanje papirne prašine, rakel struže pa se troši). Kod tampon tiska tiskovna forma je ista kao iza veliki duboki tisak i radi se od fotopolimera.
NEMETALNE TISKOVNE FORME FOTOPOLIMERI - PRIMJENA U FLEKSOTISKU Nemetalne tiskovne forme su se razvile otkrićem postupka fotopolimerizacije – fotokemijski postupak koji daje tiskovne forme koje su primjenjive u različitim tehnikama tiska (duboki tisak – tampon tisak) i u visokom tisku (fleksotisak) ili kao sam kopirni slojevi za metalne tiskovne forme. To su reljefne tiskovne forme – sam postupak osvjetljavanja i razvijanja daje reljef. Fotopolimerizacija je proces skupljanja više manjih molekula u jednu veliku, može se primijeniti samo na organske molekule koje su same po sebi velike (složene) – visokomolekularni organski spojevi koji moraju biti nezasićeni – ima barem jednu točku gdje su 2 ugljikova atoma vezana dvostrukom ili trostrukom kovalentnom vezom. Dvostruka veza je energetski nestabilna – želi se pretvoriti u stabilnu jednostruku, pa dovođenjem energije će se razbiti pri čemu jedna ostaje čvrsta, a druga se razbija i to isto se primjeni na susjednu nezasićenu molekulu. C C Lančasti proces koji teče dok imamo nezasićene veze i izvor energije. C C C C
Naziva se monomer, a rezultat procesa je polimer.
M E P Monomer pod utjecajem energije prelazi u polimer. Koristi se toplina i pritisak da bi došlo do kidanja veza i spajanja u lance. Monomer je plinovit, a polimer je krut. U nekim slučajevima možemo dobiti posebne efekte. M hν P Umjesto topline i pritiska koristi se svjetlost. Polimerizacija pod utjecajem svjetla (EMZ određene valne duljine) naziva se fotopolimerizacija. To je prvi put zamijećeno na amidima (organski spojevi koji sadrže amino skupinu i dvostruku kovalentnu vezu). AMIDI hν POLIAMIDI Monomeri kao tekuće ili plinovite komponente su vrlo osjetljivi, nestabilni, a polimeri kao produkti reakcije vezanja u lance su u krutom agregatnom stanju i postaju netopivi. Većina monomernih molekula su sami po sebi dugački lanci i na sredini lanca imamo dvostruke veze. Proces polimerizacije se širi u sve tri dimenzije – dobivamo 3D (reljefne) forme.
Plinoviti monomeri najbrže reagiraju s nekim oblikom energije ali podlogu tiskovne forme ne možemo oslojiti s plinovitim monomerom pa se za grafičku industriju primjenjuju djelomično polimerizirani organski spojevi pomiješani s nereagiranim monomerima. Ploče nisu nikad tvrde, pa su se zato i počeli koristiti u fleksotisku jer su forme fleksibilne i elastične. Fleksotisak se prije nazivao anilinski tisak – tf je od gume. FOTOPOLIMERNA KOMBINACIJA Sastoji se od tekućeg monomera i krutog polimera, u nju se dodaju još neke tvari koje služe kao okidači (aktiviraju proces) i sprječavaju da proces bude prebrz. MONOMER
hν (λ ‹ 360 nm)
P OLIMER
Izvor zračenja ne može biti u vidljivom dijelu nego u UV području spektra. Određenim dodacima (optičkim filterima) osjetljivost fotopolimerne kombinacije se može prebaciti u vidljivo područje, ali ne možemo više dobiti dubinu pa se koriste kao kopirni slojevi za ofsetne ploče.
Reakcija se događa po cijeloj dubini sloja – tf je samim kopiranjem reljefna. Poliamidi su se u početku koristili kao klišeji za visoki tisak, a kasnije se otkrilo da se može koristiti umjesto gume. Većina monomera dolazi u plinovitom stanju, njih je nemoguće primjenjivati kao ishodišni materijal za dobivanje polimera. Dodaju im se tvari – polimeri koji su djelomično ili potpuno polimerizirani. Fotopolimerima (smjesama monomera i polimera) se dodaju tvari koje štite te smjese od vanjskih utjecaja. Inicijator fotokemijske reakcije nema ulogu senzibilizatora, okidač koji započinje reakciju su organski spojevi koji su nepostojani – daju slobodne radikale, hidrokinon – sprječava druge oblike polimerizacije, sprječava utjecaj kisika iz zraka itd. Tekući monomer, kruti polimer, hidrokinon, inicijator fotokemijske reakcije, optički filtri – sve to se naziva fotopolimerna kompozicija. Tri su načina primjene polimernih slojeva: 1. za reljefne tiskovne forme za visoki tisak – alternativa za metalne klišeje, tvrdi su, žilavi i otporni, nanašaju se na metalnu podlogu. Ta primjena je produžila vijek visokog tiska za barem 20 godina. Također se primjenjuje u folijotisku. 2. za kopirne slojeve za plošni tisak – ima 3D reakciju sa svjetlom – djeluje dubinski, ali se mogu koristiti u tankom nanosu kao obični kopirni slojevi. 2/3 ofsetnih negativskih ploča su oslojene sa fotopolimernim kopirnim slojem. Nije potrebna prostorna reakcija, te fotopolimerne kompozicije se mogu senzibilizirati da im se područje osjetljivosti pomakne u vidljivi dio spektra pa se mogu osvjetljavati sa metal-halogenidnim lampama. 3. za elastične fotopolimere za fleksotisak – nisu tvrdi, kruti, nisu nanešeni na metalnu podlogu. Njihovim razvojem silno se razvio fleksotisak. R ELJEFNA TISKOVNA FORMA ZA VISOKI TISAK OSLOJENA FOTOPOLIMERNIM SLOJEM Zaštitna folija Fotopolimerna kompozicija 0,7 mm Međusloj Me (Al 1 mm, Če 0,3 mm) Uloga međusloja je da spaja i razdvaja, on je inertan, sprječava refleksiju svjetla s metala natrag u sloj. Na aktivnom dijelu sloja se sa svjetlom stvara reljef. Termički je zalijepljena zaštitna folija koja sprječava kontakt s kisikom iz zraka, skida se neposredno prije upotrebe jer kisik može dovesti do polimerizacije. O ↓ C C C–O–C kisikov most
↓
↓
Pada osjetljivost fotopolimernih slojeva. Na taj se sloj kopira predložak, karakter sloja je negativski, koristi se negativ kao predložak, negativi ne mogu biti napravljeni na običnim litografskim filmovima, nego na filmovima sa ekstremno visokim gustoćama zacrnjenja 4 ili više i moraju biti mat filmovi. Nahrapavljena površina je potrebna da bi se dobio bolji kontakt između relativno mekane površine sloja i površine filma koji se utisne i isisava se zrak – sprječava se stvaranje mjehura zraka. Visoka gustoća zacrnjenja je potrebna jer je prodornost UV zraka veća od zraka iz vidljivog dijela spektra. Osvjetljavanje – ne može biti isto kao za ofsetne ploče (metal-halogenidne lampe), moraju se koristiti izvori koji emitiraju u UV dijelu – neonske cijevi koje se priključe na struju od 220 V. Radi se sa višestrukim, a ne sa točkastim izvorom svjetla jer kad bi radili s točkastim izvorom svjetlo bi se širilo radijalno (i pod kutovima) i ušlo bi u sloj koso pa bi dobili tiskovni elemenat na ploči koji bi bio kosi (deformiran, nestabilan). Višestruki izvori svjetla su smješteni na relativno maloj udaljenosti (3-5 cm od površine filma) i te cijevi radijalno emitiraju, ali dobijemo oblik tiskovnog elementa kakav treba biti.
Ne možemo koristiti obične kopirne rame jer staklo apsorbira UV dio spektra – ne dolazi do fotokemijske reakcije pod staklenim poklopcem. Vakuum u kopirnoj rami se može dobiti s mat folijom – dolazi do difuzije zračenja i imamo mogućnost prolaska UV zračenja. Ti uređaji se moraju jako hladiti i ekspozicija se mora utvrditi, vrijeme kopiranja je veće nego kod diazo kopirnih slojeva (2 minute – 6,7 minuta). Ekspozicija se određuje na slijedeći način: imamo standardne test filmove koji imaju 4 jednaka polja s nizom različitih elemenata (linije, točkice, tekst u pozitivu, tekst u negativu, rozete, rasterska polja, mrežu, kontinuiran klin), pokrijemo 3 polja, a jedno osvjetljavamo 3 minute, pa pokrijemo 2 polja, a dva osvjetljavamo 2 minute, pa pokrijemo 3 polja a jedno osvjetljavamo 2 minute, pa pokrijemo sva 4 polja i osvjetljavamo ih 2 minute pa je na kraju prvo polje osvjetljavano 9 minuta, drugo polje 6 minuta, treće polje 4 minute, a četvrto polje 2 minute i to uspoređujemo s baždarenim uzorkom (tražimo koje od tih polja nam je najbolje). Kad je sloj osvijetljen treba otopiti ono što nije bilo izloženo zračenju – ono što je topivo. Slika koju dobijemo na sloju je nevidljiva, ali ima promjena u volumenu – udubljena su ona mjesta gdje će biti tiskovni elementi. T - topivo
Proces otapanja se ne naziva razvijanje nego ISPIRANJE. Kao sredstva za otapanje (otapala) se mogu koristiti etilni alkohol, otopine lužnatog karaktera i jača organska otapala. Za fleksotisak su razvijeni vodotopivi fotopolimeri. Uklanja se topivi dio sloja, a nakon uklanjanja neosvijetljenog sloja ploča se suši na toplom zraku, istjeramo svo otapalo koje je penetriralo u polimer i onda se nakon sušenja ploča još jednom osvjetljava bez filma UV zračenjem zato što osvjetljavanjem s UV zračenjem polimerizacija nije dovedena do kraja. Osvjetljava se pod vakuumom da bi se nastali tiskovni elementi mogli fiksirati - dovršava se proces polimerizacije. Taj proces se naziva P OSTEKSPOZICIJA i takva tiskovna forma bez problema može dati 2 milijuna otisaka (čak i u direktnom visokom tisku), a u fleksotisku može ići do 6 milijuna otisaka. Tvrdi polimeri na metalnim podlogama se mogu upotrebljavati za ofsetne ploče bez vlaženja, samo što je podloga tanki čelični lim i sloj je tanji. Tanka ofsetna ploča s malim reljefom i tiska se indirektno bez vlaženja.
Fleksotisak je jako dugo postojao samo što se nazivao anilinski tisak, tf su bile od gume – gumene ploče su se izrezivale i to se koristilo za grubu ambalažu. Osnova fleksotiska su elastični fotopolimeri čija je kompozicija različita od tvrdih – omogućava veću osjetljivost i djelotvorniju pripremu tf i zadržavaju elastičnost. Zavisno o namjeni ploče se rade na različite načine, one mogu, a i ne moraju imati podlogu. Ako ju imaju podloga je poliesterska folija koja se nalazi s jedne ili s obje strane. Imamo i samonoseće fotopolimerne ploče koje su dovoljno konzistentne da ne trebaju imati podlogu, a imamo i gotovo “tekuće” ploče koje se nalijevaju na podlogu i kopiraju. Debljina ploča može varirati od 1,7 – 6 mm – zavisi o namjeni. Ploče su poluprozirne – zelenkaste, žute ili crvene. Za plastične vrećice koriste se fine tanke ploče, a za grubu ambalažu se koriste debele ploče. U fleksotisku se koriste elastični polimeri i imamo različite kombinacije kako su strukturirane ploče. Fotopolimerne kompozicije moraju sadržavati određen omjer polimera i monomera. Podloge su tanke poliesterske folije na koju se nanaša sloj (može biti različite debljine). Poliesterska podloga mora imati optička svojstva, dimenzionalnu stabilnost, mora biti čvrsta i elastična, ne smije se deformirati pri povišenoj temperaturi. Struktura može biti da je sloj u sendviču (gornja folija), a imamo i fotopolimerne kompozicije koje imaju sastav da funkcioniraju bez podloge. Ploča je prije osvjetljavanja je zaštićena s tankom poliesterskom folijom koja se skine prije osvjetljavanja (sprječava kontakt s kisikom iz zraka). TANKA FOLIJA POLIESTERSKA FOLIJA Svi polimerni slojevi za fleksotisak (elastični polimeri) se osvjetljavaju na specifičan način. IMAMO TRI FAZE OSVJETLJAVANJA : 1. PREDEKSPOZICIJA – osvjetljava se sa stražnje i sa donje strane sa UV cijevima na maloj udaljenosti, cijevi su usko razmaknute. UV zračenjem dolazi se do postupne polimerizacije. Što dulje osvjetljavamo zračenje će dublje prodrijeti i izazvati veću kemijsku reakciju. Odabere se takvo vrijeme da zračenje prodre do 1/3 ukupne debljine ploče. Osvjetljava se bez filma – dobijemo polimerizirani sloj koji predstavlja podlogu. Reljef dalje od toga neće ići.
Nakon toga se osvjetljava sa gornje strane gdje se stavlja negativ. 2. GLAVNA EKSPOZICIJA – tiskovni elementi se spajaju s podlogom, odvajaju se tiskovni elementi od slobodnih površina. Na uređaje koji imaju s donje strane cijevi se stavlja ploča i film koju poklopimo s poklopcem koji ima cijevi s gornje strane pa se osvjetljava prvo donja pa gornja strana – ne moramo ništa okretati. 3. POSTEKSPOZICIJA ( NAKNADNA EKSPOZICIJA) – nakon što UV zračenjem i ispiranjem i fiksiranjem stvorimo reljef još jednom osvjetljavamo bez filma s gornje strane i time učvršćujemo reljef (tiskovne elemente). Glavnom ekspozicijom odvajamo tiskovne od slobodnih površina, ali tu polimerizacija ne ide do kraja, a kada se fizički odvoje tiskovne od slobodnih površina polimerizacija se dovršava osvjetljavanjem bez filma (relativno dugo osvjetljavanje). Nakon glavne ekspozicije možemo dodati ispiranje i sušenje. U fleksotisku kartonske ambalaže primjenjuju se tekući polimeri (guste ljepljive otopine) koje brzo reagiraju, kratko se osvjetljavaju, ali se ne može dobiti previše fina rezolucija (do 40 linija/cm).
Tekući polimeri se razvijaju isključivo vodom, imamo posebno konstruirane kopirne rame sa setom UV cijevi, podloga je od kvarcnog stakla i ograda je od pleksiglasa, ona visina koja odgovara visini ploče tu se nalije masa i sa plastičnim ili drvenim nožem se potpuno izravna. Ispod se stavlja tanka poliesterska folija. Osvjetljava se odozdo i dobivamo relativno čvrstu podlogu. Problem je kako na gornji sloj koji je tekući kopirati predložak koji mora biti u kontaktu sa slojem na ploči. To je riješeno tako da se: - gore stavi tanka folija i na nju se stavlja negativ i sve se poklopi i sa gornje strane osvjetljava. Folija je vrlo tanka (nekoliko μm) i s vakuumom se priljubi s podlogom). - ili se negativ montira na posebnu foliju i dovede se blizu pleksiglasnih graničnika 0,3 mm od sloja koji je već djelomično polimeriziran – kopija neće biti precizna jer nije u prisnom kontaktu – ne možemo dobiti visoke linijature rastera i sitne rasterske točkice.
Osvijetljena se ploča stavlja na okvir pod kutom i prska se vodom koja ispire neosvijetljene dijelove. Isprani se polimer ekstrahira iz vode i ponovno koristi za izradu tiskovne forme. Leterfleks – tekući polimer se nanaša na vrlo tanke metalne podloge (0,2 mm). Isto postoje graničnici, tekući polimer se ulijeva, negativ se dovodi na 0,2 mm od sloja. Nema donjeg sloja i nema predekspozicije. Osvjetljava se tako da tiskovni elementi dođu do metalne podloge. Polimerizacijom se ide do kraja. ZRAK
ČE, AL
BLOW OUT – ISPUHIVANJE Zrak se puše na ploču i ta struja zraka ispuhne tekući polimer koji se nalazi između ispolimeriziranih tiskovnih elemenata. To se često koristi za tisak novina. Konzistencija tiskovnih elemenata i slobodnih površina je različita. Osvjetljavanjem se tiskovnim elementima mijenja volumen. To se koristi i za suhi postupak. PEEL OFF POSTUPAK – LJUŠTENJE Struktura takvih ploča je kao sendvič – fotopolimerna kompozicija je smještena između dvije poliesterske folije. Predekspozicijom se stvori noseći sloj. U ovom postupku se jako koristi promjena volumena. Stisnu se tiskovni elementi, gornja folija se oljušti i na njoj ostanu slobodne površine i zbog toga nema razvijanja.
Ploče za fleksotisak nisu preskupe, a naklada ide od 800.000 do 2.000.000 otisaka. Nedavno se u fleksotisku počeo primjenjivati Computer to Plate – nema filma, možemo raditi na tekućim polimerima – laserska glava putuje i ispisuje podatke – dobiva se veća rezolucija.
TISKOVNE FORME ZA PLOŠNI TISAK Koriste se tiskovne forme koje su u principu ravne (nisu reljefne). Tiskovni elementi i slobodne površine su nominalno u istoj ravnini, mala je razlika u visini, tiskovni elementi u nekim slučajevima mogu biti malo niži od slobodnih površina i obrnuto. Slika se stvara na temelju razlike u kemijskom afinitetu – tiskovni elementi su oleofilni i hidrofobni pa imaju afinitet prema višim masnim kiselinama, dok su slobodne površine hidrofilne i privlače molekule vode, a istodobno su oleofobne i odbijaju nepolarne molekule viših masnih kiselina. U praksi će se prije adsorbirati voda na slobodne površine, a boja se neće primiti. PRIPREMA TISKOVNE FORME – trebaju se stvoriti takve okolnosti da se boja u odgovarajućoj količini primi na tiskovne elemente, a ne primi na slobodne površine – trebaju se stvoriti razgraničena svojstva tiskovnih elemenata i slobodnih površina. Za to postoji čitav niz tehnika. Razlika u kemijskom afinitetu između tiskovnih elemenata i slobodnih površina mora biti takva da dobijemo oštar otisak za sve tiskovne elemente. POSTUPCI ZA PRIPREMU TISKOVNE FORME Sl.p.
sl.p.
sl.p.
T.e. T.e.
sl.p.
T.e.
sl.p.
T.e.
sl.p.
T.e. Podloga koja je najčešće metalna
KOPIRNI POSTUPAK
FORMIRANJE TIS. ELEMENATA I SL. POVRŠINA
Moramo razlikovati stvaranje slike na površini ploče (kopirni postupak) i artikuliranje tiskovnih elemenata i slobodnih površina. Kopirni postupak mora biti u funkciji stvaranja tiskovnih elemenata i slobodnih površina. Podloga nema samo ulogu nosača, nego ima funkcionalnu ulogu. Podloga na mjestima na kojima dođemo do njene površine ima slobodne površine – funkcija joj mora biti izražena hidrofilno. Podloga može biti i papir, poliesterske folije, metalne (1 ili više metala) – najčešće aluminij jer je lagan, lako se valja, metalurški i površinski obrađuje, a moguće je dobiti hidrofilne površine. Površina ne smije biti ravna i glatka, ona je namjerno sitno nahrapavljena. Površina aluminija se nahrapavljuje da dobijemo diskontinuiranu strukturu, a s njom se postiže to da dobijemo vrlo visoku specifičnu površinu (omjer stvarne prema geometrijskoj površini – format koji izmjerimo širina x dužina, a stvarna površina uključuje sva udubljenja) – time se višestruko povećava stvarna površina u odnosu na geometrijsku. To se postiže mehanički – četkama, kvarcnim pijeskom, elektro-kemijskim otapanjem površinskog sloja, vibracijom ploče s keramičkom kuglicom. Takvom obradom moguće povećanje iznosi do 10000 puta. Za potrebe aluminijske tiskovne forme se ne izrađuje na taj način jer bi zrnčanje bilo premalo, pa se obrađuje tako da im je stvarna površina 2000-3000 puta veća od geometrijske. Taj faktor povećanja znači ako se na 1cm2 potpuno glatke površine može adsorbirati x molekula vode, nakon obrade moći će se adsorbirati 2000 * x molekula vode na taj 1cm2. Tako pripremljena površina (zrnčana) se dodatno obrađuje da bi se efekt hidrofilnosti pojačao. Namjerno se (kontrolirano) stvara oksidni sloj da bi se spriječio nehomogeni oksid. Aluminijska ploča se oksidira iz kisele otopine sulfatne kiseline, ne dolazi do otapanja aluminija koji je spojen kao anoda nego dolazi do otapanja kisika i nastaje Al 2O3. Al2O3 se dobije kontrolirano i to je vrlo tanki sloj ali je vrlo tvrd i on slijedi površinu koja je nazrnčana. sloj Al2O3 Al Kada se taloži iz kiselih otopina Al 2O3 ima strukturu heksagonalne prizme s otvorima u sredini (otvori dodatno povećavaju površinu). Rast kristala, debljina i dimenzija tih kristala se može kontrolirati. Takva površina sama po sebi nije fotoosjetljiva. Na to se nanašaju različiti slojevi, ono ima funkciju snažne adsorpcije polarnih molekula i
povećanje tvrdoće. Svi drugi materijali koji se primjenjuju za plošni tisak moraju biti nahrapavljeni i imati izražena hidrofilna svojstva. Danas se predoslojene ploče rade linijski – od aluminijske trake iz role se na drugom kraju dobiju gotove aluminijske ploče.
Oslojavanje se može raditi na tri načina: 1. POMOĆU VALJAKA – kopirna otopina nalazi se u kontenjeru u tekućem obliku i valjci ju nanašaju u vrlo tankom sloju na površinu nazrnčane aluminijske ploče.
2. TRAKA PROLAZI KROZ “ZAVJESICU” U KOMORI – sapnice s vrlo finim otvorom u jako finom raspršenju prskaju otopinu na površinu ploče – te sitne kapljice zapunjuju udubine (pore) na ploči pa se sloj čvrsto drži na ploči. 3. OSLOJAVANJE U ELEKTROSTATIČKOJ KOMORI – prvi uređaj se pojavio u Kerestincu. Oslojavanje ploča koje su prethodno bile obrađene i razrezane na format. Ploča putuje po traci na valjcima – traka je čelična mreža. Jedna velika elektroda ima vrlo tanki otvor kroz koji prska kopirna otopina – oslojava se u električnom polju jer se elektroda s jedne strane i čelična mreža koja služi kao vodič s druge strane priključuju na električni napon, otopina putuje u magnetnom polju.
Osnovna podjela postupaka: TISKOVNE FORME ZA PLOŠNI TISAK
FOTOMEHANIČKI POSTUPCI
K ONVENCIONALAN OFSET BEZVODNI OFSET NEGATIVSKI
CTP POSTUPCI
MONOMETALNE
POLIMETALNE POZITIVSKI
Razlike između negativskih i pozitivskih kopirnih postupaka su u načinu na koji funkcionira kopirni sloj – dolazi do promjene topivosti. NEGATIVSKI KOPIRNI POSTUPAK – kopirni sloj je topiv i osvjetljavanjem prelazi u netopivi oblik. POZITIVSKI KOPIRNI POSTUPAK – kopirni sloj je netopiv, a izlaganjem zračenju – (osvjetljavanjem) prelazi u svoj topivi oblik. Pojam topivosti odnosi se na određeno otapalo s potpuno definiranim uvjetima. Slika na površini ofsetne ploče mora biti u pozitivu, budući da tiskovni elementi moraju biti tamni. Pozitivske kopirne ploče se kopiraju kroz pozitivski kopirni predložak (+) (+) = (+) Negativske kopirne ploče se kopiraju kroz negativski kopirni predložak (-) (-) = (+) Pozitivske ploče su brze – dobijemo dobru kopiju u kratkom vremenu, a prednost im je što se montaža vrši s pozitivom pa je kod montiranja višebojnih radova olakšan posao. Negativske predoslojene ploče se većinom koriste u novinskom rotacijskom tisku, negativske ploče su brže (osvjetljavaju se i razvijaju 20 sekundi). Pojavom prvog fotoslog uređaja – radili su negative pa su se koristile negativske ploče da se uštedi na materijalu kod konvertiranja u pozitiv. U ofsetu u malom segmentu se koriste i druge vrste ploča: polimetalne (građene od više različitih metala) – metali preuzimaju ulogu tiskovnih elemenata i slobodnih površina. Osnovna prednost je ta da daju visoke naklade 800.000 – 1.200.000 otisaka, a to je za standardnu monometalnu ploču nezamislivo. Nedostatak polimetalnih ploča je to što je postupak spor i ploče su skupe. Polimerne tiskovne forme našle su svoju primjenu na velikim tržištima (Kina, Japan, SAD), dok je opseg u ukupnom ofsetu mali. U tisku vrijednosnih papira se koriste polimetalne ploče jer daju oštrije otiske od standardnih monometalnih ploča. Polimetalne ploče mogu imati različitu građu, ali moraju imati dva funkcionalna sloja koji su najčešće: bakar i krom – bimetalna ploča.
Sloj bakra je nosivi sloj – čisti elektrolitički bakar je skup pa se uvodi treći i četvrti sloj – čelik (čelični lim) koji služi kao podloga i nosač. Čelik koji se nalazi s donje strane se presvlači bakrom. Ploča koja je sastavljena od četiri sloja naziva se KVADRIMETALNA PLOČA. Donji sloj bakra ima zaštitnu ulogu – štiti čelik od agresivnog djelovanja kiselina. Ploča je obnovljiva – čelični lim se elektrolitički pobakri s obje strane. Krom na bakru – izborom elektrolita postiže se zrnata struktura (nehomogena) pa on i izgledom i svojstvima liči sloju aluminija. Krom će imati ulogu slobodnih površina jer je manje plemenit od bakra i imati će jače izražena hidrofilna svojstva od bakra. Na kopirni sloj koji može biti pozitivski ili negativski, diazo ili fotopolimerni, se kopira kopirni predložak – svjetlo ulazi u sloj i dolazi da reakcije. Nakon osvjetljavanja sloj se mora razviti. Razvijanje mora biti potpuno da se iz sitnih pora kroma ukloni zaostali dio kopirnog sloja. CaCl2, ZnCl2, HCl Sastav otopine, temperatura otopine i pH moraju biti potpuno kontrolirani jer ta otopina mora selektivno otapati krom, a ne otapati bakar. Prije početka otapanja cijeli sustav bi mogao funkcionirati kao tiskovna forma ali je slika u negativu u odnosu na ono što ćemo dobiti na kraju. Proces je vrlo spor, krom se jednolično otapa, dok ne dođe do sloja bakra. Bakar se ne otapa i potrebo je osloboditi slobodne površine – snažnim organskim otapalom ukloni se zaostali kopirni sloj i oslobađaju se hidrofilne slobodne površine na bazi kroma. Slobodne površine su izbočene u odnosu na tiskovne elemente 2 μm, ali se ne otiskuje na bazi reljefnosti. Metali se razlikuju po svojoj strukturi, ako je metal elektropozitivniji to je plemenitiji (ne reagira s okolinom, teško je topiv, teško se legira), a ako je metal elektronegativniji to je i neplemenitiji – ta razlika
proizlazi iz njihove elektronske strukture (ako je vanjska ljuska popunjena teško reagira s drugim metalima). Metali koji imaju nepopunjenu vanjsku ljusku oni imaju tendenciju spajanja s drugim elementima. Krom je vrlo sklon reakcijama, a bakar teže reagira s drugim elementima. U jednakim okolnostima u nekom mediju krom i bakar će drugačije reagirati, pa će se krom selektivno otapati, a bakar neće. Poredak plemenitost: Pt, Au, Ag, Hg, Cu, Cr.
MONOMETALNE PLOČE ZA BEZVODNI PLOŠNI TISAK U nekim segmentima bezvodni plošni tisak istiskuje konvencionalan plošni tisak. Tiskovni elementi i slobodne površine moraju biti drugačije diferencirani nego kod konvencionalnog ofseta. Razlika je u svojstvima ploče i ona mora sprječavati prihvaćanje boje na slobodne površine, a boja se mora dobro adsorbirati na tiskovnim elementima. BASF je napravio prve ploče za bezvodni ofset. Ploče su građene od aluminijskog lima koji služi kao podloga ploče, na njemu je sloj fotopolimera – točno određena skupina koja ima vinilne grupe u lancima, a na njemu je sloj sintetske silikonske gume koja sadrži vinilne skupine. Na sve to je termički zataljena vrlo tanka prozirna poliesterska folija pa ploča ne smije doći u doticaj s zrakom da ne bi nastao oksid. Kopiranje je isto kao i kod konvencionalnih ploča – iste kopirne rame, metalhalogenidno zračenje je dovoljno da se izazove fotokemijska reakcija u sloju, filmovi su isti (po mogućnosti tvrdi), svjetlo prolazi i ulazi u fotopolimerni sloj, elektromagnetsko zračenje valne duljine oko 350 nm oslobađa vinilne skupine koje reagiraju s komponentama silikonske gume (čvrsta veza) i ta mjesta će ostati na ploči, stvara se sloj gdje je guma vezana za fotopolimer i tvori buduće tiskovne elemente. Ukloni se folija i ploča se razvija. Otapala koja se koriste su organska, dosta snažna, razgrađuju silikonsku gumu, a otapaju fotopolimerni sloj i silikon nabubri i postane rahli i to se trljanjem ukloni – otvaramo slobodne površine. SINTETSKA
SILIKONSKA
GUMA
FOTOPOLIMER ALUMINIJ Utrljava se posebna boja jer kopija nije vidljiva. Na mjesto uređaja za vlaženje se stavlja jedinica za hlađenje. Boje su vrlo tekuće i one su skuplje, ali dobivamo relativno visoke naklade i jako oštre otiske. Te ploče su našle primjenu i u DI tehnologiji (CTP).
CTP POSTUPCI COMPUTER TO PLATE CTP
COMPUTER TO PRESS COMPUTER TO PAPER
Ishodište je računalo, a izlaz mogu biti tiskovna ploča, stroj ili papir. Dakle, postoje različite varijante ispisa, dok je računalo zajednički nazivnik koji obrađuje informaciju koja se upućuje na neku izlaznu jedinicu. U digitalnom tisku tiskovna forma postoji, ona je latentna i nevidljiva (električnostatičkog naboja i nakon otiskivanja se briše) i dinamička (može se mijenjati ili ostati ista). CTP nam omogućuje različite razine integriranja pojedinih faza reprodukcije. Sve je sažeto u nekoliko faza koje su upravljane računalom. Kod computer to plate, i computer to press tiskovnu formu dobivamo u materijalnom smislu, ali za pripremu nema montaže, kopiranja, razvijanja, dobijemo oleofilne tiskovne elemente i hidrofilne slobodne površine.
COMPUTER TO PRESS
Heidelberg bazira sav svoj razvoj na computer to press. Tiskovna forma se generira iz računala na posebnim pločama u samom tiskarskom stroju. Koriste se tiskovne forme za bezvodni ofset. Koriste se posebne ploče, sustav za vlaženje je uklonjen i umjesto njega je stavljen uređaj za generiranje slike. U postupku pripreme cilindri se okreću, dok glava ispisuje na ploči informaciju iz RIP-a (Raster Imaging Processor). Ploča se ispisuje na dva načina : 1. pomoću visokonaponske iskre – 16 ili 24 igličaste elektrode se dovode na malu udaljenost od ploče, ploča ima silikonski sloj, a ispod tanku aluminijsku foliju, iskra dolazi na vršak elektrode, dok aluminij služi kao protuelektroda, spaljuje se ploča. 2. pomoću laserske glave – ploče su aluminijske, oslojene sa slojevima senzibiliziranim na laserskom zračenju (termalni postupci – emitira se na valnoj duljini od 830 nm)- ploče nisu osjetljive na svjetlo, već na toplinu. Dobivamo tiskovnu formu za bezvodni ofset – prednost ovog postupka je da možemo istovremeno raditi sve 4 tiskovne forme. Prilikom pripreme tiskovne forme možemo podesiti registar i odmah krenuti u tisak, ali je cijena stroja velika, ploče su skupe, ali je postupak brz. Stroj predviđen za tiskanje stoji dok se rade tiskovne forme. Tehnologija se naziva DI (direct imaging) – izravno oslikavanje, generiranje. Tiskovne forme daju 40.000 – 60.000 otisak, ali imamo problema sa rezolucijom kod ploča koje se ispisuju s visokonaponskim elektrodama – linijatura rastera je do 40 l/cm.
COMPUTER TO PLATE Ispis tiskovne forme bez filma, uglavnom i bez kemijskih postupaka, skraćivanje cijelog puta reprodukcije, predviđeno za klasičan ofset s vlaženjem. Danas se ofset približio konvencionalnom dubokom tisku, najraširenija je tehnika tiska pa razvoj ide pretežno u tom pravcu. Postoji puno različitih sustava, ali se danas svode na: -
ARGONSKI IONSKI LASER TERMALNI LASER VALNE DULJINE 830 nm
Cjelokupna informacija se priprema i integrira u računalu (pripremljena informacija iz računala se upućuje na izlaznu jedinicu). Izlazna jedinica se naziva PLATESETTER – neka vrsta pisač, ispisuje informaciju na ploču laserskom zrakom. Postoji nekoliko sustava kao cjeline: elektrostatički postupci, postupci na bazi srebrnih soli, postupci na bazi fotopolimera. •
Elektrostatički postupci – isto što i laserski printer, snažni su strojevi, veći formati, ispis je na tanku metalnu foliju, ili na poliestersku foliju, a ne na papir. • Postupci na bazi srebrnih soli – ploče su djelovale slično kao filmovi, mogu se obrađivati u istim uređajima za filmove. IMAGESETTER – može odmah raditi tiskovnu formu. Prva dva postupka su za male naklade. • Postupci na bazi fotopolimera – u velikim platesetterima se izrađuju tiskovne forme na bazi sintetskih slojeva, a podloga je aluminijska. Za postupke na bazi fotopolimera razvila su se tri sustava platesettera: 1. FLAT – BED (PLOŠNI PLATESETTER ) Uređaji gdje se na kolicima provlači ploča ispod konzole s laserom koji osvjetljava (zatvoreni sistem). Pomak u jednom ili drugom pravcu da se cijela površina ploče obuhvati s laserskim zračenje.
2. EXTERNAL DRUM Ploča je navučena s vanjske strane na cilindar, a jedna ili više laserskih glava ispisuje informacije na ploči dok se cilindar vrti. Na cilindar se mogu postaviti 4 ploče.
3. INTERNAL DRUM Jedna ili više ploča se montira unutar segmenta cilindra. Prizme se miču – 16 – 24 laserske glave, vrlo brz ispis, trajanje osvjetljavanja ploče ovisi o samoj ploči, vrsti platesettera.
Internal drum – najtočnija konstrukcija platesettera, ali se najviše koristi external drum zbog novih ploča koje ne zahtijevaju naknadnu obradu – uklanjanje čestica s površine ploče. Kvalitetan computer to plate uređaj za četverobojni tisak košta kao i tiskarski stroj, ploče su 4 puta skuplje od konvencionalnih, pa bi se to trebalo kompenzirati bržim vremenom pripreme ploče, a manjim brojem ljudi i većom nakladom. Svi postupci obzirom na vrstu ploča i vrstu postupaka se mogu podijeliti u 2 vrste postupaka: 1. NEABLACIJSKI 2. ABLACIJSKI
NEABLACIJSKI – oni kod kojih laserom u nekom sloju izazivamo fizikalno-kemijske promjene koje kasnije moramo sankcionirati (razvijanje, termičko fiksiranje i sl.). ABLACIJSKI – svi termalni postupci s laserom od 830 nm, fizički se uklanja dio sloja (smrvi se, otpada).
