1. OSNOVI POSTUPAKA ŠTAMPANJAPostupak štampanja obavlja se u posebnim pogonima za štampanje u okviru preduzeća koje se

bave proizvodnjom grafičkih proizvoda. Pogon štamparije počinje sa radom na realizaciji zadatka od momenta kada od izdavača ili autora dobije tekst koji treba odštampati. Pripremljeni tekst je prethodno likovno oblikovan i definisan u smislu utvrđivanja konstrukcije budućeg izdanja, u skladu sa odabranim postupkom štampanja. Za štampanje teksta neophodno je pripremiti štamparsku formu koja odgovara odabranom postupku i tipu mašine na kojoj će se štampanje izvesti.

Proizvodnja štampanih materijala se završava okončanjem faze štampanja. U tom intervalu obuhvaćene su sve radne operacije koje karakterišu postupak štampanja, od pripreme mašine i njenih radnih mesta, pripreme svih materijala koji učestvuju u štampanju, do samog štampanja, međufazne kontrole i obračuna tiraža.

Rad u štampariji je sinhronizovan sa svim ostalim aktivnostima u preduzeću. To se prvenstveno odnosi na radove koji prethode štampanju, kao što je postupak izrade štamparske forme, ali i na radove koji slede posle faze štampanja. Operacije dorade, čiji broj i sadržaj zavisi od karakteristika grafičkog proizvoda, u određenoj meri se mogu obaviti i na štamparskim mašinama, prema mogućnostima i potrebama realizacije zamišljene konstrukcije izdanja.

1.1. TEHNOLOŠKA OBELEŽJA POSTUPKA ŠTAMPANJA11U opšte uzev, tehnološki postupci su postupci prerade materijala. Početni materijali mogu da

se dobiju neprerađeni ili u obliku poluproizvoda, da se oblikuju (promena oblika čvrstog tela), razdvajaju (mlevenje ili sečenje), spajaju ili raslojavaju, kao i da im se menjaju osobine (procesi hemijske obrade).

Na ulazu u tehnološki postupak nalazi se uvek materijal (ili više materijala), a na izlazu prerađeni materijal, odnosno proizvod (slika 1.1).

Slika 1.1. Šema tehnološkog postupkaPrimer jednostavnog tehnološkog postupka je razdvajanje čvrstog tela na dva dela, tj. sečenje.

Takvi jednostavni tehnološki postupci mogu se nazvati osnovnim operacijama. Ako se tehnološki postupak sastoji od većeg broja osnovnih operacija, onda je to postupak izrade. Ovakvi složeni tehnološki postupci uslovljeni su uzastopnim izvođenjem osnovnih operacija, i ostvaruju se različitim tehničkim sredstvima, potrebnim za obavljanje postupka (postrojenja, mašine, uređaji).

Pri razmatranju nekog tehnološkog postupka mora se uvek postaviti pitanje broja i sadržaja osnovnih operacija, kao i koja su pojedinačna tehnička sredstva (mašine) i sistemi (postrojenja) obuhvaćeni postupkom.

Postupak štampanja je složen postupak u koji ulaze različiti materijali, koji se tokom proizvodnje transformišu u štampane proizvode. U tom smislu su postupci štampanja tehnološki postupci kao što je prikazano na slici 1.2.

Slika 1.2. Šema tehnološkog postupka primenjena na postupak štampanjaZa postupak štampanja je karakteristično, pre svega, da on utiče na postupak izrade

štamparske forme i na postupak dorade. Pri tom se izrada štamparske forme i određene operacije dorade ne mogu posmatrati odvojeno od štampanja u određenom postupku štampanja.

U opštem smislu pod pojmom otisak podrazumeva se sloj boje, jednom ili više puta nanet na podlogu pomoću štamparske forme premazane bojom.

Otisak se dobija dejstvom sile, pritiskivanjem. U svakom postupku štampanja se koristi pritisak, ali između različitih postupaka štampanja postoje suštinske razlike u vrsti i načinu primene pritiska.

Štampanje je tehnološki postupak i predstavlja postupak izrade štampanih proizvoda uz korišćenje teksta i slika prema kvalitetu definisanom zahtevima naručioca. Pojedini postupci štampanja su okarakterisani određenom vrstom i načinom izrade štamparskih formi, kao i određenom vrstom i načinom postupka štampanja. Specifičnost pojedinih postupaka štampanja se ogleda u različitim tehničkim sredstvima i različitim tehnološkim operacijama. Svaki pos-tupak štampanja ima posebne i karakteristične vrste štamparskih formi, štamparskih boja i načina nanošenja boja na štamparsku formu, a sa ove na materijal podloge za štampanje.

Umnožavanje je postupak koji je sličan postupku štampanja, ali se koriste jeftinije štamparske forme, nižeg kvaliteta i male izdržljivosti. Ovakve štamparske forme se primenjuju na posebnim mašinama, manjih gabarita i jednostavnijim u odnosu na klasične štamparske mašine.

Kao primer postupka umnožavanja može se navesti umnožavanje sa metalnih folija, oblikovanih u štamparsku formu pisaćom mašinom. Slova pisaće mašine plastično deformišu metal folije a umnožavanje se zatim obavlja sa tako pripremljenom štamparskom formom "tipo štampe".

Kod postupka kod koga se koriste ovoštene matrice, boja se u posebnoj mašini potiskuje kroz otvore, načinjene takođe slovima pisaće mašine, koja probijaju ovošteni papir matrice.

Kvalitet proizvoda dobijenih umnožavanjem nije ujednačen i ne može se porediti sa onim koji se dobija postupkom štampanja. Postupci umnožavanja imaju drugi zadatak i drugo područje pri-mene u poređenju sa postupcima štampanja i retko se industrijski primenjuju. Zbog toga se postupci umnožavanja najčešće tretiraju kao kancelarijski postupci.

Pored ovih postupaka postoje postupci umnožavanja čija je osnova kopiranje u raznovrsnim oblicima. Jedna grupa postupaka kopiranja zasniva se na formiranju latentne elektrostatičke slike u svakom proizvodnom ciklusu (fotopostupak, osvetljavanje laserom, diodom), prenošenju latentne slike na podlogu i njenom učvršćivanju. Primer za ovu grupu postupaka umnožavanja je fotokopiranje.

Druga grupa postupaka umnožavanja zasniva se na fotohemijskim postupcima kopiranja ori-ginala na pogodnu podlogu, na primer diazo papir.

1.2. POSTUPAK ŠTAMPANJA NA ŠTAMPARSKIM MAŠINAMA13Štampanje na mašini je faza rada, sadržana u proizvodnji otisaka, bez obzira o kom se postupku

štampanja radi i o kakvom tipu mašine. U vremenskom periodu u kome se odvija štampanje (koji se u idealnom slučaju izvodi bez zaustavljanja mašine) obuhvaćeni su svi mehanizmi mašine za štampanje, koji su neprekidno u dejstvu.

Na mašini za štampanje iz tabaka, štampanje traje od momenta ulaganja tabaka na sto za ulaganje do izlaganja i sušenja odštampanih tabaka. Pod tokom štampanja se u tom slučaju podrazumeva tok jednog jedinog uloženog tabaka kroz mašinu za štampanje. Kod mašina za štampanje iz rolne pod tokom štampanja podrazumeva se sličan proces, kod koga se umesto tabaka posmatra deo trake koji odgovara jednom tabaku. Za vreme štampanja sledi jedan za drugim niz radnji, koje obezbeđuju predviđeni redosled operacija.

Sa tehnološkog stanovišta štamparska mašina je skup tehničko-tehnoloških sistema, koji su naznačeni na slici 1.3.

Ako se slika 1.3 posmatra sa stanovišta proizvodnje jednog izdanja u tiražu od n primeraka, onda u sistem ulazi štamparska forma samo jedanput, dok se štamparska boja, papir i energija ulažu u sistem n puta.

Slika 1.3. Šema štamparske mašine kao skupa tehničko-tehnoloških sistema Međutim, ako se funkcionisanje štamparske mašine posmatra sa stanovišta štampanja, tada se, na

primer, za tabačnu mašinu može ustanoviti sledeći redosled operacija u odnosu na jedan uloženi tabak (slika 1.4. a). Postupak štampanja prikazan je načelno, pri čemu nisu uzeti u obzir tip mašine, zatim oblik, veličina i vrsta podloge za štampanje, kao i drugi elementi koji mogu imati uticaj na redosled operacija.

Redosled toka štampanja na mašinama za štampu iz rolne može se prikazati na sličan način (slika 1.4.b). Potrebno je naglasiti da su za vreme rada bez zastoja (oštećenja) svi tehnički me-hanizmi u funkciji. Prema tome, u jednoj štamparskoj mašini u toku štampanja su svi uloženi tabaci u zahvatu, kako bi prethodno opisani postupak mogao da se odvija neprekidno. Na jednoj zaklopnoj mašini, sa ručnim ulaganjem, u toku se nalazi samo jedan uloženi tabak. U četvorobojnoj ofset mašini određene konstrukcije može da se nađe i po 12 tabaka u pojedinim fazama redosleda procesa. Ako se želi pratiti jedan uloženi tabak sve do njegovog izlaganja, onda bi bilo potrebno da cilindar načini 12 obrta, od kojih se samo u jednom obavlja štampanje posmatranog tabaka u jednoj boji. Prema konstrukciji mašine u toku se može nalaziti odgovarajući veći ili manji broj tabaka.

Ostvarivanje redosleda operacija prikazanih dijagramom na slici 1.4 omogućeno je funkcionalnim grupama – sistemima mašine za štampanje.

Slika 1.4. Protočni dijagram redosleda operacija pri štampanju na: a) tabačnoj ib) mašini za štampanje iz rolne

1.3. KARAKTERISTIČNA OBELEŽJA POSTUPAKA ŠTAMPANJA12Rad u pogonima grafičke industrije počinje sa obradom teksta i slike i izradom štamparske

forme, nastavlja se štampanjem i završava se radom na povezivanju knjiga ili drugih publikacija u knjigoveznici, odnosno odeljenju dorade. Faze grafičke proizvodnje prikazane su na slici 1.5.

Na ulazu su definisani zahtevi naručioca, potrebni rukopisi i slike, kao i njegovi uslovi u pogledu broja primeraka (tiraž), kvaliteta izrade i termina. Na izlazu su gotovi proizvodi (knjige, plakati, prospekti i brojni drugi proizvodi), koji u pogledu broja primeraka, kvaliteta i roka ispo-ruke treba da ispune zahteve i uslove naručioca. U tom cilju moraju biti ispunjeni zahtevi koji se postavljaju u svakoj od tri osnovne faze. Strelica između postupaka izrade štamparske forme i postupka štampanja označava zahteve naručioca koji su ispunjeni izradom štamparske forme i one koji izradom štamparske forme nisu mogli biti obuhvaćeni (kontrola štamparske forme sa aspekta kvaliteta materijala koji ulazi u postupak štampanja, unutrašnji transport). Slično označava i strelica između postupaka štampanja i postupka dorade, obuhvatajući zahteve naručioca u odnosu na specifičnosti dorade štampanih tabaka.

Slika 1.5. Tri osnovne faze grafičke proizvodnjeIz ukupnog procesa grafičke proizvodnje može se posebno istaći faza štampanja i posmatrati

kroz pojedine kompleksne operacije. Ako se postupak štampanja posmatra vremenski, odnosno prema organizacionom toku, mogu se izdvojiti sledeće operacije:

priprema materijala za štampanje (priprema papira, štamparske forme i boje);priprema mašine (podešavanje cilindara, nezavisnih sistema i drugo);štampanje (izvlačenje čitavog tiraža);

oslobađanje mašine i obračun tiraža (skidanje tiraža, obračun potrošnje papira i boje).Ove četiri kompleksne faze su prikazane šemom na slici 1.6, koja odražava redosled tokom

štampanja, označen strelicama.

Slika 1.6. Četiri kompleksne faze postupka štampanjaMože se reći da je štampanje samo jedan deo ukupne grafičke proizvodnje nekog izdanja, ali

onaj deo kojm se realizuje karakter i sadržaj izdanja, odnosno oblikovano tehničko rešenje i nivo kvaliteta.

Ako se razmatra materijalna i tehnička strana štampanja, tj. na koji će način i kakvom opremom (uređajima, mašinama), i na kojim materijalima štampanje biti izvedeno, tada se govori o postupku štampanja. Postupci štampanja mogu biti različiti, već prema vrsti primenjenih mašina, vrsti primenjenih tehnika i u okviru njih korišćenih mašina.

Zajednički zadatak za sve postupke štampanja se sastoji u dobijanju otisaka teksta i slika. Postupci štampanja se razlikuju prema primeni, jer je u skladu sa svojim osnovnim obeležjem svaki postupak prikladan za određene proizvode. Štampanje sa metalnih gravura ima, na primer, različito područje primene od fleksografije, iako su im štamparske forme veoma sličnog oblika. Visoka i ofset štampa imaju vrlo bliska područja primene. U takvim slučajevima za izbor postupka je od primarnog značaja ekonomičnost postupka u konkretnom slučaju.

Karakteristična obeležja postupka štampanja su:- vrste štamparskih formi;- štamparske boje različitih svojstava;- načini nanošenja boje na štamparsku formu i podlogu;- svojstva podloge.Ova obeležja mogu se prikazati šemom na slici 1.7.

Slika 1.7. Obeležja postupka štampanja1.3.1.Vrste štamparskih formi121

Štamparske forme sastoje se od štampajućih i neštampajućih elemenata. Međutim, postoje znatne razlike među štamparskim formama koje se koriste za različite postupke štampanja. Svaki postupak štampanja ima karakterističnu štamparsku formu, koja se razlikuje prema osobinama materijala i geometriji površine. Štamparske forme mogu biti reljefne (izdignuti ili upušteni štampajući elementi), ravne ili sa otvorima.

Postoje dve vrste reljefnih štamparskih formi: sa izdignutim i sa udubljenim štampajućim elementima.

Štamparske forme sa izdignutim štampajućim elementima koriste se u tehnici visoke (tipo- i flekso-) štampe. Kod ove vrste reljefnih štamparskih formi, pri premazivanju štamparske forme, boja dospeva samo na izdignute, odnosno štampajuće elemente. Osim toga, u fazi prenošenja boje sa štamparske forme na podlogu, u dodir sa podlogom mogu da dođu samo izdignuti elementi.

Štamparske forme sa udubljenim štampajućim elementima (ćelijama) primenjuju se u tehnici duboke štampe. Prilikom prenošenja na štamparsku formu boja ispunjava ćelije, ali prelazi i na površinu štamparske forme koja nije izgravirana (ili nagrižena), odnosno na neštampajuće elemente. Pre štampanja, neophodno je skinuti višak boje sa neštampajućih elemenata. To se postiže nožem (rakelom), koji se nalazi u dodiru sa štamparskom formom i koji sprečava da ispod njega prođe boja. Ona jedino može da se zadrži u ćelijama, iz kojih u fazi štampanja prelazi na štamparsku podlogu.

Kod ravnih štamparskih formi štampajući elementi razlikuju se od neštampajućih po fizičko-hemijskim svojstvima. U prvom redu, to je hidrofilnost. Ravne štamparske forme se pre štampa-nja kvase vodom, koja se zadržava na neštampajućim, hidrofilnim površinama. Zatim se na štamparsku formu nanosi boja, koja prelazi samo na hidrofobne, štampajuće elemente. Ovakve štamparske forme koriste se za ravnu, indirektnu (ofset) štampu.

Propusne štamparske forme izrađuju se na sitima, na kojima se odgovarajućim foto-hemij-sko-mehaničkim postupkom zapuše otvori na mestima koja odgovaraju neštampajućim elementima. Boja se pomoću noža (rakela) potiskuje preko štamparske forme, i prolazi samo kroz otvore koji su ostali nezapušeni. Propusne štamparske forme primenjuju se u tehnici sito štampe.

Štamparska forma postavljena na štamparsku mašinu može imati oblik ploče (u ravni) ili ci-lindra. Ovaj oblik štamparska forma može da dobije još u fazi izrade, ili tek po montiranju. Na zaklopnim i cilindarskim mašinama za visoku štampu štamparske forme leže u ravni, dok su na rotacionim mašinama svih tehnika štamparske forme u obliku cilindra. Štamparske forme za sito štampu mogu biti ili u ravni ili u obliku cilindra.

1.3.2. Štamparske boje122Štamparske boje se međusobno razlikuju i imaju obeležja postupka. One su prilagođene

odgovarajućoj štamparskoj formi, odnosno afinitetu njene površine prema boji. Razlike među bojama ogledaju se u različitom poreklu i odnosu komponenata, fizičko-hemijskim svojstvima, sadržaju pigmenata, sposobnosti prianjanja na materijal koji se štampa, kao i u reološkom smislu. U tome odlučujući značaj ima viskoznost. Štamparske boje sastavljene su od pigmenata različitih fizičkih i hemijskih svojstava sa različitim tipovima veziva. Površina štamparske forme, s obzirom na svoje specifičnosti, zahteva određenu viskoznost i lepljivost boje. Ove osobine omogućavaju boji dobro prianjanje za elemente štamparske forme, koji pri štampanju pod pritiskom prenose boju na materijal za štampanje, onemogućavajući da se boja dislocira sa mesta na koje je utisnuta. Sem pigmenata i veziva u boju se dodaju i druge supstance, koje boji daju potrebna tehnološka svojstva (na pr. sjaj, ubrzavanje sušenja).

1.3.3. Nanošenje i prenošenje boje123Pri različitim postupcima štampanja različito je i nanošenje boje na štamparsku formu i

prenošenje boje na materijal. Ove su operacije u uskoj vezi sa vrstom štamparske forme i štam-

parske boje. Štamparska forma, štamparska boja, nanošenje boje na štamparsku formu i prenošenje boje na podlogu čine u svakom postupku štampanja osnove postupka (slika 1.7).

Nanošenje boje na štamparsku formu može se izvesti razribavanjem pomoću valjaka (visoka i ofset štampa), potapanjem štamparske forme u kupatilo sa bojom (duboka štampa) sa nožem, koji skida višak boje ili nalivanjem boje (sito štampa). Prenošenje boje na materijal može biti direktno ili indirektno.

1.3.4.Svojstva podlogaU najvećem broju slučajeva, prilikom definisanja postupka štampanja polazi se od svojstava

podloge i karaktera izdanja koje se na njoj štampa. Oblik podloge (tabak ili traka) uslovljava izbor tipa mašine u okviru određenog postupka, a u nekim slučajevima (proizvoljan oblik podloge) diktira izbor postupka (sito štampa). Upojnost i neupojnost predstavljaju dominantne osobine pri izboru ostalih parametara štampanja (štamparska boja, režim sušenja otiska). Mehanička svojstva utiču na izbor mašine za štampanje i režima njenog rada.

1.3.5. Poređenje svojstava postupaka štampanja124Karakteristike četiri osnovna postupka štampanja u grafičkoj industriji su prikazane u tabeli

1.1.Osnovni postupci štampanja karakterišu se specifičnostima datim u tabeli, ne ulazeći pri tom

u pojedinosti i posebna obeležja pojedinih postupaka. Zajedničke osnove za sve postupke štampanja su štamparska forma, boja i način nanošenja i prenošenja boje.

Tabela 1.1. Obeležja osnovnih postupaka štampanja

Postupak štampanja

Visoka štampa Duboka štampa Ofset štampa Sito štampa

Štampar-ska for-ma

Materijal

Tipo:Legure olova, cink, bakar, polimeriFlekso:guma, polimeri,

Klasična:Bakar, sa ili bez hromnog slojaTampon:čelik, polimeri

Aluminijum, polimetalne ploče (bakar-hrom, bakar-hrom-nikal

Sito od svile, po-limernog materijala ili metala, razapeto preko metalnog okvira

Reljef-nost

Izdignuti štampajući elementi

Udubljeni štam-pajući elementi

Ravna Propusna

Geo-metrija

Ravna, cilindar Ravna, cilindar Cilindar Ravna, cilindar

Štampar-ska boja

Mate-rijal

Pigmenti i veziva sa dodacima

Pigmenti sa sredstvima za vezivanje i rast-varanje

Pigmenti i ve-ziva sa dodacima

Pigmenti i veziva sa dodacima

Oso-bine

Visoko viskozna Nisko viskozna (tečljiva)

Visoko viskoz-na, ali ne kao za visoku štampu

Viskozna (prema veličini otvora sita)

Nanošenje sloja boje na formu

Razribavanjem po-moću valjaka

Potapanjem valj-ka u boju

Razribavanjem pomoću val-jaka

Nalivanjem u sito

Svojstva podloga

Tipo:upojne, savitljiveFlekso:Upojne, neupojne, savitljive, krute

Klasična:Upojne, neupoj-ne, savitljiveTampon:Upojne, neupoj-ne, savitljive, krute

Upojne, neupojne, savitljive, krute

Postupak štampanja

Visoka štampa Duboka štampa Ofset štampa Sito štampa

Prenošenje boje na materijal

Direktan postupak pritiskivanjem

Direktan postu-pak pritiskiva-njem

Indirektan pos-tupak pritis-kivanjem

Direktan postupak pritiskivanjem

Uprošćeni redosled operacija

Bojenje štamparske forme, štampanje

Bojenje štam-parske forme, skidanje viška boje nožem, štampanje

Bojenje štam-parske forme, otiskivanje na ofset površinu, štampanje

Nalivanje u štam-parsku formu, štam-panje

Osnovni pojmovi visoka štampa, ravna štampa, duboka štampa i propusna štampa imaju samo teorijski značaj. Ovo stoga jer postoji međusobna sličnost u vrstama štamparskih formi, vrstama boja, načinu nanošenja i prenošenja boja između potpuno različitih postupaka štampanja, koji su obuhvaćeni istim osnovnim pojmom. Sem toga, ovi osnovni pojmovi imaju i istorijski značaj, jer je, na primer, od postupka štampanja knjiga, poznatog pod ranijim nazivom tipoštampa, proi-zišao postupak fleksografije. Isto tako iz ranijeg postupka ravne štampe litografisanjem sa kamena razvijena je ofset štampa.

U grafičkoj industriji, kao i u industriji ambalaže i pakovanja ova četiri osnovna postupka su od velikog značaja, jer su se na osnovu njih razvijali novi postupci, sa različitim specifičnostima, koji su našli primenu i u drugim industrijskim granama.

Razvoj postupaka u velikoj meri zavisi i od daljeg razvoja mašina, aparata i uređaja. Ovaj razvoj ima za cilj da se proizvodi bolje, brže i sa većim ekonomskim efektom.

Za proizvodnju klasičnih grafičkih proizvoda naročito je značajan razvoj postupaka ofset i duboke štampe, jer se ocenjuje da će pomoću ova dva postupka moći da se zadovolje sve veće potrebe proizvodnje u grafičkoj industriji. Pri tome se poseban značaj daje ofset štampi na rotacionim mašinama, zbog zadovoljavajućeg kvaliteta otisaka, ekonomičnih i pouzdanih štamparskih formi i visoke proizvodne moći.

1.4. SISTEMI ŠTAMPARSKE MAŠINE122Štamparska mašina predstavlja skup sistema koji obavljaju funkcije neophodne za dobijanje

otiska i njegovu eventualnu doradu. Rad ovih sistema je međusobno usklađen.Međutim, ovi sistemi se, u skladu sa potrebama za štampanje određenog tiraža posebno

pripremaju i podešavaju nezavisno jedan od drugog. Zbog toga su ovi sistemi u tehnološkom smislu nezavisni, pa se mogu nazvati i nezavisnim sistemima. Rad ovih sistema je međusobno usaglašen i sinhronizovan zahvaljujući pogonskom mehanizmu, koji obezbeđuje potrebnu snagu za funkcionisanje mašine. Sistemi su sastavljeni od elemenata koji zajedno obavljaju određeni zadatak.

Sistemi u okviru štamparske mašine, prikazani su načelnom šemom na slici 1.8.Sve štamparske mašine poseduju tri sistema, i to:sistem za vođenje podloge; sastoji se od uređaja za ulaganje 1 a), izlaganje 1 c) i transport

između pojedinih štamparskih sekcija 1 b);sistem za boju (2) isistem za štampanje (3).Kod štamparskih mašina različitih konstrukcija, mogu da budu prisutni i neki drugi sistemi, kao

što su:sistem za vlaženje (4);sistem za sušenje otisaka;sistem za hlađenje papirne trake;

ili modifikovani sistemi, koji istovremeno imaju više funkcija, kao na primer:sistem za štampanje, koji ima i funkciju transporta i usmeravanja podloge;sistem za štampanje, koji objedinjuje i funkciju sistema za boju (duboka štampa).

Slika 1.8. Načelna šema sistema u okviru štamparske mašine1.4.1. Sistem za vođenje podloge1221U zavisnosti od osobina podloge definišu se zahtevi za organe vođenja podloge u štamparskoj

mašini. Na ulazu u organ za vođenje, materijal se nalazi u obliku tabaka ili rolne. Na osnovu toga su izvedene šeme vođenja materijala (slika 1.9).

Slika 1.9. Tri sistema vođenja materijala pri štampanjuKonstrukcija ulaznog i izlaznog uređaja zavisi od oblika materijala (rolna ili tabaci) na početku

i na kraju sistema. Prema tome, na kraju štampanja materijal može biti u istom ili različitom obliku.

Postupak štampanja tabaka na tabačnoj štamparskoj mašini počinje razdvajanjem tabaka i završava se slaganjem tabaka na stog (log, gomilu). U međuvremenu se odvijaju potrebne radne i kontrolne operacije.

Redosled operacija na tabačnoj mašini, potrebnih za tačno vođenje materijala, prikazana su šematski na slici 1.10.

Slika 1.10. Protočni dijagram operacija sistema za vođenje materijala pri štampanju na tabačnoj mašini

Vođenje podloge kod mašina za štampanje i z tabaka izvodi se pomoću (slika 1.11):- stola za ulaganje (1);- transportne daske (2);- marki za ulaganje (prednje i bočne) (3);- zahvatnih sistema, lociranih na štamparskom cilindru (4);- međusekcijskih transportera (lančastih 5, ili sa dobošima i- izlagača (sa usisnim valjcima ili sa potiskivačem).

Slika 1.11. Načelna šema sistema za vođenje podloge u obliku tabaka kroz mašinu za štampanje

Redosled operacija na mašini za štampanje iz rolni, potreban da bi se ostvarilo tačno vođenje materijala, šematski je prikazan na slici 1.12.

Slika 1.12. Protočni dijagram redosleda operacija pri vođenju podloge za štampanje na mašinama za štampanje iz rolne

Vođenje podloge kod mašina za štampanje iz rolne (slika 1.13) postavlja drugačije tehničke zahteve i uslovljava tehnička rešenja vođenja koja se razlikuju od onih kod mašina za štampanje tabaka. Za razdvajanje materijala služi uređaj za odmotavanje, a za sakupljanje materijala uređaj za namotavanje, na koji se namotava odštampani materijal.

Slika 1.13. Načelna šema sistema za vođenje podloge u obliku trake kroz mašinu za štampanje iz rolne

Legenda uz sliku 13:- uređaj za odmotavanje (1);

- valjci za povlačenje trake (4);- štamparski sistem (2);

- uređaj za namotavanje (5).- valjci za vođenje i usmeravanje (3);

Besprekorno vođenje materijala tokom štampanja na mašinama za štampanje iz tabaka i rolni može se postići:

preciznim razdvajanjem tabaka, odnosno odmotavanjem trake papira;preciznim vođenjem podloge u obliku tabaka ili trake preko vodećih elemenata;tačnim postavljanjem odštampanih tabaka na stog;tačnim namotavanjem slojeva trake na rolnu;održavanjem dozvoljenih granica tolerancije pri postavljanju podloge u štamparski sistem;ravnomerim vođenjem podloge kroz sistem uz regulisano zatezanje;pravilnim sakupljanjem tabaka pri izlaganju, odnosno trake pri ponovnom namotavanju.Kriterijumi za ispunjenje ovih zahteva mogu lako da se uoče, s obzirom da je sistem za vođenje

materijala povezan sa drugim funkcijama mašine za štampanje. Tako, na primer, snaga pogona

mašine mora biti usklađena sa potrebama sistema za vođenje materijala. U protivnom će besprekorno vođenje materijala biti dovedeno u pitanje i tok štampanja će bit prekinut. Pri kon-tinualnom vođenju materijala mogu se takođe, zbog razlika u putu i vremenu, pojaviti neusaglašenosti i izgubiti ritam.

1.4.2. Sistem za boju1222Postupci nanošenja sloja boje na štamparsku formu se znatno razlikuju kod različitih tehnnika

štampe. Međutim, iako se nanošenje boje na štamparsku formu pomoću sistema valjaka primenju-je samo kod ofset i visoke štampe, određene analogije se mogu izvesti i za druge tehnike.

Nanošenje boje na štamparsku formu je faza pri štampanju, koja se izvodi u sistemu za boju, kao delu ukupnog sistema štamparske mašine. Ova faza je precizno sinhronizovana sa radom sistema za štampanje.

Osnovni zadaci sistema za boju, prikazanog na slici 1.14, sastoje se u:dugotrajnom lagerovanju boje u bojaniku 1;- doziranju boje, koja se prenosi preko sistema valjaka za boju (duktor 2, prenosni valjak 3)

iz bojanika na metalni prijemni valjak 4;- razribavanju boje i kratkotrajnom zadržavanju boje u sistemu valjaka; gumeni valjci – ve-

zivači 5, prenose boju od prijemnog valjka ka razribačima i između razribača 6, prema štamparskoj formi; metalni valjci – razribači, imaju funkciju razribavanja boje; na slici je prikazan najjednostavniji sistem sa jednim razribačem, međutim kod mašina za kvalitetniju štampu njihov broj je obavezno veći;

- nanošenju boje na štamparsku formu pomoću valjaka za nanošenje boje – premazivača 7, da bi se nadoknadila utrošena boja koja je sa štamparske forme preneta na podlogu za štampanje.

Slika 1.14. Opadanje debljine sloja boje u sistemu za bojuAko se posmatra jedno nanošenje boje na štamparsku formu u stabilnom postupku štampanja (u

kome nema promene nanosa boje na odštampanim tabacima), tada se može utvrditi da, posle otiskivanja sloja boje na štamparsku podlogu, ostaje mali nanos boje (masa po jedinici površine) prilepljen za štampajuće elemente. Na slici 1.15 je prikazano nanošenje novog sloja boje (2) pomoću elastičnog valjka (1), preko sloja zaostale boje na štamparskoj formi (3).

Slika 1.15. Nanošenje boje na površinu štamparske forme kotrljanjem valjka sa nanetim slo-jem boje

Sloj zaostale boje na štamparskoj formi je tanji od sloja boje na valjku za nanošenje. Boja se sa duktora prenosi na prenosni valjak, a ovaj je dalje prenosi do valjaka razribača. Kako sis-tem za boju poseduje veliki broj valjaka, to se debljina sloja boje, prelaskom sa jednog valjka na drugi, stalno smanjuje. U sistemu se tako nalazi sloj boje određene, ali različite debljine na svakom valjku ponaosob (slika 1.14).

Na duktoru je sloj boje najveće debljine, a zaostali sloj boje na štamparskoj formi posle iz-vedenog otiskivanja je najtanji. Ovo opadanje debljine sloja u sistemu za boju može se izraziti sledećom nejednačinom:

h8 < h7 < h6 < h5 < h4 < h3 < h2,gde je:h8 - debljina sloja zaostale boje na štamparskoj formi pre nanošenja boje;h7 - debljina sloja boje na valjku za nanošenje boje (premazivaču);h6 - debljina sloja boje na metalnom valjku za razribavanje;h5 - debljina sloja boje na gumenom valjku;h4 - debljina sloja boje na prijemnom metalnom valjku;h3 - debljina sloja boje na prenosnom gumenom valjku;h2 - debljina sloja boje na duktoru.Kako se od duktora dozirana masa boje unosi u sistem valjaka a određena masa boje prelazi na

štamparsku formu, jasno je da je "proticanje" boje kroz sistem za boju upravljeno u smeru ka štam-parskoj formi. Nanošenje boje na štamparsku formu, doziranje, razribavanje i proticanje boje se sastoje od brojnih pojedinačnih operacija, koje su obuhvaćene složenom konstrukcijom sistema za boju.

1.4.3.Sistem za štampanje1223Zadatak sistema za štampanje u štamparskoj mašini je da boju, koja je iz sistema za boju

naneta na štamparsku formu, prenese na podlogu za štampanje pod dejstvom pritiska. U većini postupaka štampanja radi se o direktnom (neposrednom) prenošenju boje (direktno štampanje). Kod postupka ofset štampe boja se prenosi indirektno (posredno, indirektno štampanje). Ove dve mogućnosti prenošenja boje na materijal za štampanje prikazane su na slici 1.16, na kojoj je dat raspored i funkcije cilindara (radnih elemenata) sistema za štampanje.

Slika 1.16. Princip a) direktnog i b) indirektnog štampanjaLegenda uz sliku 1.16a):1 - štamparska forma, 2 - boja,3 - papir, 4 - štamparski cilindar,5 - cilindar forme, 6 - valjci za boju.

b):1 - štamparski cilindar,2 - ofset cilindar, 3 - cilindar forme, 4 - valjci za boju, 5 - papir,

Kod direktnog štampanja za otiskivanje štamparske boje na papir, ili uopšteno, na materijal za štampanje, potrebno je odrediti silu, svedenu na jedinicu površine, koja se može prikazati kao napon ili pritisak štampanja, p, N/m2.

Pritisak štampanja p nastaje kada kruta štamparska forma pritiskuje i sabija elastičnu pokrivku cilindra. Na slici 1.17 je prikazano sabijanje elastične pokrivke cilindra za veličinu Δd u zoni pritiska širine z. Pritisak štampanja je na taj način funkcija sabijanja, izraženog preko veličine Δd, odnosno p = f(Δd).

Ako se povećava sabijanje Δd, tada se za istu pokrivku cilindra, odgovarajuće uvećava i pritisak štampanja.

Slika 1.17. Sabijanje elastične pokrivke cilindra krutom štamparskom formom: α - centralni ugao zone kontakta, r - poluprečnik cilindra, z - dužina trake štampanja, Δd - veličina sabijanja

Između štamparske forme i pokrivke cilindra nalazi se sloj boje i podloga za štampanje. Prenošenje boje sa štamparske forme na podlogu može se definisati kao razdvajanje sloja boje, usled čega dolazi do raspodele boje između štamparske forme i podloge. U toku štampanja nikad se ne prenosi čitav sloj boje sa štamparske forme, već samo jedan njen deo. Zato se može govoriti

o raspodeli boje u zoni pritisaka. Raspodela boje može da se izrazi koeficijentom raspodele, V, pri čemu je:

gde jex [g] - masa boje koja se nalazi na štamparskoj formi pre štampanja, y [g] - masa boje koja se tokom štampanja prenese na podlogu, ax - y [g] - masa boje zaostala na štamparskoj formi posle razdvajanja sloja boje.Ako je V = 1, to znači da je polovina mase boje sa štamparske forme preneta na podlogu. U

visokoj i ofset štampi masa prenete boje se, zavisno od uslova štampanja, izražava koeficijentom raspodele boje većim od 1, što znači da više boje sa štamparske forme prelazi na podlogu, nego što na njoj ostaje posle razdvajanja sloja.

Raspodela boje pri direktnom štampanju šematski je prikazana na slici 1.18.

Slika 1.18. Šema raspodele boje pri direktnom štampanjuLegenda uz sliku 1.18:x - masa boje na štamparskoj formi pre otiskivanja, y - masa boje preneta na podlogu za štam-

panje, yu - masa boje koju upije podloga pri štampanju, ys - slobodna boja na površini podloge i x - y zaostala boja na štamparskoj formi posle razdvajanja sloja boje x.

Masa boje y koja se pri štampanju prenese na podlogu deli se na slobodnu boju ys i boju yu

koju podloga upije u toku štampanja.Ako se posmatra postupak štampanja, u uslovima stabilnog vođenja boje, tj. u uslovima

kontinualnog toka štampanja, tada štamparska forma uvek pre nanošenja boje nosi određenu masu zaostale boje x - y. Ova boja se može shvatiti kao stalno vezana boja za štamparsku formu. Prema tome, štamparska forma posle nanošenja boje sadrži masu boje x, koja se sastoji od zaostale boje x - y i sveže nanete boje y. U toku kontinualnog rada sistema za boju, masi boje y, prenetoj na podlogu za štampanje, odgovara masa boje naneta sa svih valjaka za nanošenje na štamparsku for-mu, odnosno kroz sistem za boju tokom jednog ciklusa štampanja protekne konstantna masa boje y.

Raspodela boje u zoni pritiska zavisi od vrednosti pritiska. Za dobijanje potrebnog kontrasta otiska i pravilnu raspodelu boje veliki značaj imaju karakteristike materijala za štampanje. Optimalno rešenje, koje se pri tom nameće, svodi se na zahtev da se sa relativno malom masom boje na štamparskoj formi pre štampanja, x, postigne optimalna raspodela boje pri relativno ve-likoj masi upijene boje, yu. Ovaj proces mora da se odvija pri što je moguće manjem pritisku štampanja. Time se postiže dobar kontrast i ravnomernost štampe bez slobodnih, neodštampanih površina, velika glatkoća otiska i relativno malo habanje štamparske forme. Na taj način se postiže i dobar kvalitet štampe.

Kod indirektnog štampanja prenošenje boje na podlogu se izvodi u dve faze (slika 1.19). Prvo se boja prenosi sa štamparske forme na elastičnu, gumenu površinu, koja predstavlja pokrivku ofset cilindra, a zatim sa gume na podlogu za štampanje. S obzirom na princip rada, sa tri cilin-dra formiraju se dve zone pritiska, po jedna na svakom mestu prenošenja boje.

Slika 1.19. Dve zone dejstva pritiska štampanja kod mašine za indirektnu štampuU toku štampanja, štamparskim cilindrom (3) ostvaruje se potreban pritisak u sistemu. Pri

tom dolazi do deformacije elastične pokrivke ofset cilindra (5) uz formiranje prve i druge zone raspodele boje (1, 2). Štamparska forma postavljena na cilindar forme 6, koju valjci za boju (7) premazuju bojom iz sistema za boju, takođe deformiše ofset cilindar, prenoseći boju sa štamparske forme na gumenu pokrivku ofset cilindra. Obrtanjem sistema cilindara ostvaruje se pritisak na podlogu (4), koja se štampa.

U sistemu za štampanje pod uticajem pritiska štampanja nastaju deformacije ofset pokrivke u obe zone pritiska. U zavisnosti od njegove konstrukcije, odnosno položaja ofset cilindra u aksijalnim ležištima, deformacije pokrivke mogu biti identične (d1 = d2) ili različite (d1 d2). Deformacije su različite u slučaju kada se sa istom formom štampaju podloge različitih debljina. Izraz p = f(Δd), prema tome, važi za obe zone kontakta.

Ako se prati tok štampanja u uslovima kontinualnog, stabilnog štampanja, za vreme jednog mašinskog ciklusa, tada se određeni sloj boje može naći u istom trenutku na štamparskoj formi, gumi i na odštampanoj podlozi (slika 1.20).

Na masu boje na štamparskoj formi, zaostalu iz prethodnog ciklusa, iz sistema za boju se doda-je sveža boja, da bi se sloj mase x - y povećao dodavanjem nove mase boje, y, kao i kod direktnog postupka štampanja. Ova masa boje, x, jednim delom prelazi na zaostali sloj boje na ofset pokrivci yi - y, odnosno sloju boje yi - y, na ofset pokrivci (gumi) dodaje se određena masa boje, y, sa štam-parske forme. Na taj način, posle obavljene prve raspodele boje na ofset pokrivci se nalazi sloj boje yi koji se u drugoj fazi prenosi na podlogu za štampanje. Tako se masa boje na ofset pokrivci, yi, sastoji od (yi - y) + y. Sloj boje na njoj se označava indeksom i, da bi se razlikovala masa boje na štamparskoj formi, y, od mase boje na ofset pokrivci yi.

Slika 1.20. Šema raspodele boje pri indirektnom štampanjuLegenda uz sliku 1.20:x - masa boje na štamparskoj formi pre otiskivanja; y - masa boje preneta na ofset pokrivku,

a u drugoj raspodeli na podlogu; x – y - zaostala boja na štamparskoj formi posle razdvajanja sloja boje x; yi - masa boje na ofset pokrivci pre otiskivanja; yi – y masa zaostale boje na ofset pokrivci; ys - masa slobodne boje; yu - masa boje koju upije podloga pri štampanju.

Druga faza prenosa boje se takođe karakteriše razdvajanjem sloja yi, pri čemu na ofset po-krivci ostaje sloj yi - y, a sloj boje y prelazi na podlogu. Na taj način tokom štampanja uspostavlja se ravnoteža, jer sistem za boju kontinualno doprema na štamparsku formu sloj boje y.

Ovi odnosi, prikazani na slici 1.20, ukazuju na dve raspodele boje:- prva raspodela boje između štamparske forme i gumene pokrivke,

- druga raspodela boje između gumene pokrivke i podloge.

Na raspodelu V1 utiče i masa zaostale boje yi - y na ofset površini. Može se zaključiti da se u drugoj raspodeli masa boje, y, koja se tokom štampanja prenosi na materijal podloge, razlaže na slobodnu boju, ys, i na boju koju upija podloga yu.

Da bi se pri indirektnom štampanju dobili čisti i kontrastni otisci, potrebno je raditi sa što je moguće manjim pritiskom štampanja u obe zone pritiska, sa malim masama zaostale boje i što je moguće tanjim slojem boje za prenošenje. To je ostvarljivo sa bojama za štampanje bogatim pigmentima, sa odgovarajućim ofset pokrivkama i postojanim štamparskim formama, otpornim na habanje.

1.5. ODNOS BOJA - PODLOGA14Prilikom nanošenja boje štampanjem na podlogu, dolazi do kvašenja površine podloge.

Stepen kvašenja zavisi od odnosa boje i pologe, iskazanog kroz upojnost i adhezivnost.Kvašenje uvek uključuje tri faze, od kojih su najmanje dve fluidi. U slučaju štampanja vazduh

se pojavljuje kao gasovita, boja kao tečna a podloga kao čvrsta faza. Međutim, kada se govori o kvašenju, uobičajeno je da se misli na pokrivanje čvrste faze tečnom. Tokom štampanja tečna faza zamenjuje vazduh na površini podloge, kvaseći je i ostvarujući pri tom odgovarajuće adhezivne veze, koje su odgovorne za čvrstinu prijanjanja boje za podlogu. Ukoliko boja ne može da istisne vazduh sa podloge, kao što je to slučaj kod nekih materijala, do kvašenja ne do-lazi, tako da nije moguće štampanjem ostvariti željene otiske.

Ponašanje sloja boje u odnosu na podlogu, zavisi od površinskih sila koje određuju oblik i veličinu kapljice boje. Ugao koji zaklapaju površine tečne i čvrste faze, tj. boje i podloge, naziva se ugao kvašenja i koristi se kao mera sposobnosti tečne faze - boje da kvasi čvrsto telo - podlogu, u prisustvu treće faze - vazduha.

Odnos ovih sila prikazan je na slici 1.21.

Slika 1.21. Površinski naponi na graničnim površinama trofaznog sistema; g - gasna faza, l - tečna faza i s - čvrsta faza

Ugao kvašenja podloge bojom (α) može se menjati u intervalu od 0 do 180 tako da se površinski napon na graničnoj površini boja-podloga može iskazati Dipreovom (Dipré) jednačinom koja definiše ravnotežno stanje pri normalnom kvašenju podloge bojom.

Grafički na slici 1.22 su pokazane različite mogućnosti kvašenja podloge bojom, pri čemu se mogu uočiti dve karakteristične oblasti, kao što se vidi.

Slika 1.22. Mogući slučajevi kvašenja podlogeDiskusijom Dipreove jednačine, odnosno njenom primenom na slučajeve kvašenja u oblastima

I i II, može se zaključiti da, ukoliko je (σ1 - σ3) > σ2, dolazi do razlivanja kapljice boje i pokrivanja veće površine podloge, kao što je prikazano na primerima u oblasti I. U oblasti II egzistiraju kapljice različitih sferoidnih oblika sa različitim uglom kvašenja α. Međusobna zavisnost površinskih napona iskazana nejednačinom (σ1 - σ3) < σ2, definiše oblike sferoidnih površina od normalnog kvašenja do potpunog nekvašenja podloge.

Analizom ovih relacija uočava se takođe da, što je veći ugao kvašenja α, to je kvašljivost pod-loge bojom slabija. Kada α 0, boja se slobodno rasprostire po površini podloge, šireći se u odnosu na prvobitnu površinu otiska, dobijenu štampanjem. U slučaju α > 90 materijal podloge se može okarakterisati kao odbojan u odnosu na boju. U graničnom slučaju α 180, boja formira kapljice na podlozi.

Uticaj površinskog napona na efekat štampanja ogleda se na sposobnost nanošenja boje na podlogu, ali i na kvalitet dobijenih otisaka. Iz tih razloga, za uspešno štampanje podloga različitih svojstava moraju se odabrati boje određenih osobina i adhezivnosti prema njima, ali i određenih fizičko-hemijskih karakteristika, koje treba da zadovolje svojstva štamparske forme, način ostvarivanja pritiska pri kontaktu štamparske forme i podloge, brzine štampanja i drugih parametara, u skladu sa osobenostima primenjenog postupka.

Boja naneta štampanjem na podlogu treba da je kvasi u dovoljnoj meri, nezavisno od toga da li podloga spada u grupu upojnih ili neupojnih. Pod upojnim podlogama podrazumevaju se one koje iskazuju svojstvo upijanja štampanjem nanete boje, što najčešće može da bude i način sušenja otiska. Upojni materijali poseduju karakterističnu kapilarnu strukturu, koja definiše

stepen njihove upojnosti. Neupojne podloge, za razliku od upojnih, ne poseduju ovakva strukturna svojstva, pa boja naneta tokom štampanja ne prodire u unutrašnjost materijala.

Današnji postupci štampanja omogućavaju štampanje na materijalima različitih svojstava. Podloga za štampanje može posedovati svojstvo upijanja boje (papir) ili ne upijanja (metalna folija). Takođe se može štampati na savitljivim podlogama (na pr. papir, folija) ali i na krutim podlogama (staklene ploče). Podloge mogu biti takođe različitih oblika: tabaci, rolne, oblikovani komadi. Ova svojstva podloga utiču na konstrukciju i radne karakteristike sistema za vođenje podloge. Osnovne vrste i tipovi podloga za štampu su dati u tabeli 1.2:

Tabela 1.2 Upijajuća i neupijajuća svojstva osnovnih podloga za štampanje

Podloge za štampanjeUpijajuće NeupijajućePapir Metali i metalne folijeKarton Plastične mase i folijeLepenka Keramički materijaliKoža PorcelanTekstilne tkanine StakloDrvo Guma

1.5.1.Vezivanje boje za podlogu141Štamparske boje se vezivanjem za podlogu menjaju, prelazeći iz tečnog u čvrsto stanje. U

zavisnosti od tipa boje i podloge postoji šest osnovnih načina vezivanja:oksidacija;upijanjeisparavanjepolimerizacijageliranjeočvršćavanje.Međutim, u praksi se vezivanje boje uvek ostvaruje kombinacijom dva ili više pomenutih

načina, pri čemu je jedan dominantan i karakteriše sistem vezivanja.Vezivanje pigmenta, koji nema nikakvog afiniteta prema podlozi, zavisi od sastava i prirode

veziva u boji koje predstavlja sponu između pigmenta i podloge. Za različite postupke štampanja koriste se boje sa različitim sadržajem pigmenta u vezivu, što suštinski ne menja mehanizam vezivanja, ali utiče na njegovu brzinu. Zato se mehanizam vezivanja boje za podlogu može objasniti preko uloge i načina očvršćavanja veziva.

Podela veziva može se razmatrati u skladu sa načinom očvršćavanja otiska na podlozi. Na osnovu mehanizma očvršćavanja, veziva se mogu razvrstati u sledeće grupe:

veziva koja očvršćavaju oksidacijom,veziva koja se upijaju u odgovarajuću podlogu,veziva koja očvršćavaju isparavanjem rastvarača,veziva koja polimeriziju,veziva koja geliraju itermotopiva veziva.1.5.1.1. Očvršćavanje oksidacijom veziva1411Boje kod kojih je osnovni sastojak laneno ili neko drugo sušivo ulje, očvršćavaju prvenstveno

oksidacijom. Hemijska reakcija formiranja čvrstog sloja - filma, koja se odigrava na dvostrukoj hemijskoj vezi sušivih ulja, teče u nekoliko etapa. To su:

indukcioni period,

oksidacija uz stvaranje slobodnih radikala ipolimerizacija sa formiranjem umrežene strukture polimera.Nastajanje filma može se prikazati šemom datom na slici 1.23.

Slika 1.23. Trodimenzionalni polimer filma vezivaLegenda uz sliku 1.23:1. Estarska veza glicerina i više masne

kiseline4. Veza ugljenik-ugljenik

2. Hidrofobni ugljenični lanci viših masnih kiselina

5. Poprečne peroksidne veze

3. Kiseonični mostovi između paralelnih lanaca masnih kiselina

6. Unutrašnje međumolekulske veze

Kako formiranje filma odmiče, vezivo trpi niz značajnih promena. Ono postaje sve viskoznije i tvrđe, a po površini otiska formira se tanak film od očvrslog površinskog sloja. Ovaj period ima značajnu ulogu pri štampanju. Tanak film očvrsle boje na površini otiska sprečava razmazivanje boje po poleđini sledećeg otiska, koje uređaj za izlaganje tabaka ili namotavanje rolne slaže jedan na drugi. Očvrsli film boje takođe sprečava prljanje i razlivanje po elementima sistema za štampanje i transport.

Od brzine stvaranja ovog filma zavisi brzina štampanja. Očvršćavanje i fiksiranje boje za podlogu, prikazano je na slici 1.24.

Slika 1.24. Fiksiranje na bazi sušivih ulja za podloguPo isteku određenog vremena završava se očvršćavanje otisaka tako što sloj boje postaje tvrd i

postojan na otiranje po celoj debljini. Reakcija oksidacije se ubrzava dodavanjem boji metalnih sapuna na bazi kobalta, mangana i olova, koji se nazivaju sušioci ili sikativi. Pretpostavlja se da se oksidacija odigrava tako što se sušilac privremeno vezuje sa kiseonikom, posle čega se aktivirani kiseonik oslobađa i oksidiše vezivo.

Na brzinu očvršćavanja boje utiču takođe temperatura, svetlost, vlažnost, cirkulacija vazduha, debljina sloja boje, hemijska konstitucija veziva i odnos komponenata koje sačinjavaju boju.

1.5.1.2. Vezivanje boje za podlogu upijanjem1412Vezivanje boje za podlogu upijanjem odigrava se u slučaju kada se sloj boje otisne na

odgovarajuću poroznu podlogu sa izraženom upijajućom sposobnošću. Ove boje poseduju veziva niske viskoznosti i jednostavnog su sastava. U njih se ubrajaju prirodne smole, kao što su

bitumen za crne, ili kalafonijum za ostale boje, a zatim mineralna i transformatorska ulja. Tokom vezivanja boje najčešće se paralelno odigravaju procesi prodiranja boje pod dejstvom kapilarnih sila među vlakna papira, ili u njegove međuprostore i apsorpcije veziva od strane vlakana papira.

Prodiranje boje u papir praćeno je separacijom pigmenta i veziva, kao što je prikazano na slici 1.25.

Slika 1.25. Faze upijanja i vezivanja boje za podloguLegenda uz sliku 1.25:E - štampajući elementp1 i p2 - teorijska i stvarna

površina papirax- boja na štamparskom

elementuys - deo boje na površini podlogeyu - deo boje utisnut u podloguy - deo boje koji sa forme pređe

na podlogu (ys + yu)

x – y - deo boje zaostao na elementu posle štampanja

v - izdvojeno vezivo iz boje u strukturi podloge

v1 - zona visoke koncentracije veziva

v2 - zona niske koncentracije veziva

Prva faza upijanja boje odigrava se već za vreme štampanja, kada se pod uticajem pritiska štampajućeg elementa štamparske forme E jedan deo boje yu utisne u podlogu. Druga faza nastaje neposredno posle odvajanja štampajućeg elementa E od podloge, pri čemu dolazi do razdvajanja sloja boje x. Na podlozi se nalazi sloj boje y, a na elementu ostaje sloj x – y. Tokom ove faze dolazi i do intenzivnog prodiranja veziva u podlogu. Pigmenti, u zavisnosti od veličine čestica u izvesnoj meri prate prodiranje veziva, ali se u najvećoj meri odigrava filtriranje boje, tako što se podloga ponaša kao filtar, vezivo kao tečnost, a pigment kao materijal koji se filtrira. Upijanje boje prodiranjem veziva je konačan proces, koji zavisi od odnosa nanosa boje i debljine podloge. Ovaj odnos se mora prilagoditi zahtevu da vezivo ne sme biti vidljivo na naličju otiska. Stanje zasićenog upijanja se neće postići ukoliko se vezivo za vreme prodiranja u podlogu intenzivno suši oksidacijom. Boje na bazi veziva koje se upijaju u podlogu upotrebljavaju se za štampanje na brzim rotacionim mašinama, gde vezivanje boje mora biti završeno u veoma krat-kom vremenu, od nekoliko delova sekunde. Tako dobijeni otisci ne smeju da se otiru, prenose na štamparski cilindar i elemente uređaja za vođenje podloge ka izlaganju, niti na sledeće slojeve odštampanih podloga.

Ovaj način vezivanja boje za podlogu prisutan je u većoj ili manjoj meri i kod ostalih načina vezivanja, sa izuzetkom termotopivih veziva.

1.5.1.3. Vezivanje isparavanjem rastvarača1413Boje u čijem sastavu učestvuju veziva na bazi smola rastvornih u isparljivim rastvaračima

očvršćavaju isparavanjem. Pri tom se proizvode dva osnovna tipa ovih boja:

a) kod kojih rastvarač isparava na sobnoj temperaturi ib) kod kojih je neophodno dovesti određenu količinu toplote da bi se obezbedilo isparavanje

rastvarača i očvršćavanje otiska.U oba slučaja je poželjno koristiti kao veziva smole koje imaju visoku temperaturu topljenja,

jer se time proširuje mogućnost korišćenja ovih boja u većem opsegu postupaka štampe i na mašinama različitih konstrukcija i namena. Selekcija i izbor rastvarača, u odnosu na temperaturu ključanja, se pri tom podešava u skladu sa karakteristikama postupka.

Do vezivanja boje za podlogu dolazi tokom isparavanja rastvarača, usled čega se povećava koncentracija smole i boja postaje viskoznija. Posle potpunog isparavanja rastvarača, formira se tvrd film smole, u kome su ravnomerno raspoređene čestice pigmenta, ako što je prikazano na slici 1.26.

Slika 1.26. Šema fiksiranja boje na bazi smola i isparljivih rastvarača1.5.1.4. Vezivanje polimerizacijom veziva1414Boje koje se suše polimerizacijom veziva poseduju sposobnost vrlo brzog očvršćavanja na

otisku. Pri tom se odigrava sjedinjavanje malih molekula veziva u veće, kompleksnije molekule, među kojima su inkorporirane čestice pigmenta. Povećanjem molarne mase veziva tečan oblik boje prelazi u čvrst.

Danas se ova grupa boja razvija u dva pravca. U jednoj grupi su boje sa vezivima na bazi reaktivnih polimera, čije reaktivne grupe reaguju sa umreživačem - aktivatorom, koji se u boju dodaje neposredno pre korišćenja. U drugoj grupi se koriste boje sa smolama koje fotopolimerizuju pod uticajem UV zračenja. Stvaranje čvrstog filma boje odigrava se skoro trenutno, u rasponu od 0,02-0,04 s, što im omogućava primenu i kod najbržih mašina. Ova veziva ne sadrže rastvarače, što je naročito povoljno sa ekološkog aspekta.

1.5.1.5. Vezivanje geliranjem1415Ovaj način vezivanja zasnovanja je na sposobnosti geliranja nekih veziva koja se nalaze u

stanju odloženog geliranja, tako da pri određenim uslovima trenutno formiraju čvrst gel. Do ove transformacije dolazi kada se u boji u obliku tankog sloja, što je upravo slučaj na štampanom otisku, odigrava reakcija oksidacije sa reaktivnim pigmentom ili vezivom.

Ove boje su izrazito higroskopne, tako da vezuju vlagu iz vazduha još na štamparskoj formi. U trenutku nanošenja na podlogu deo veziva prodire u nju, a zaostalo vezivo na površini sa apsorbovanom vlagom stvara gel, koji poseduje potrebnu tvrdoću i krutost.

1.5.1.6. Vezivanje očvršćavanjem boje pri kontaktu sa hladnom podlogom1416Na ovaj način vezuju se boje čija veziva imaju sposobnost lakog prelaska iz čvrstog stanja u

rastop. One se mogu koristiti na svim mašinama kod kojih se štamparski cilindri regulisano zagrevaju. Dolazeći u kontakt sa relativno hladnom površinom podloge, boja očvršćava trenutno. Prednost ovih boja ogleda se u tome što ne dolazi do prodiranja boje u podlogu, tako da se lako mogu štampati podloge male gramature, bez posebnih ograničenja u odnosu na njihovu poroznost. Takođe, u ovom slučaju nije potrebno složeno podešavanje štamparskog sistema.

1.5.1.7. Vezivanje boja sa kombinovanim vezivima1417Veoma je čest slučaj primene kombinacije veziva kod nekih boja kod kojih se vezivanje za

podlogu dešava usled više načina vezivanja koji teku paralelno. Kod njih istovremeno dolazi do,

na primer, upijanja, isparavanja i hemijske reakcije pri formiranju čvrstog filma. U ovom slučaju je teško utvrditi koji od načina ima dominantnu ulogu.

Kao primer kombinovanih veziva može poslužiti vezivo koje se sastoji od fenolfor-maldehidne smole, delimično polimerizovanog lanenog ulja i transformatorskog (nesušivog) ulja. Pri kontaktu sa podlogom upija se teža faza veziva, dok zaostalo vezivo na površini očvršćava oksidacionom polimerizacijom

1.5.1.8. Sikativi1418Sikativi su sredstva za poboljšanje i ubrzavanje vezivanja boja. Efikasna su samo kod onih

boja koje poseduju veziva takve hemijske konstitucije, koja im omogućava reakciju oksidacije uz formiranje čvrstog filma. Postoji više teorijskih objašnjenja ove reakcije, ali se najčešće smatra da je očvršćavanje boje posledica istovremenih reakcija oksidacije i polimerizacije, pri čemu se ne mogu zanemariti ni koloidna svojstva ovih sistema, koji pri određenim uslovima koaguliraju, očvršćavaju ili geliraju.

Poznato je da se u prisustvu već veoma malog sadržaja nekih metala, sušivim uljima značajno povećava brzina očvršćavanja. Pokazalo se da ovu sposobnost poseduju soli Fe, Al, Pb, Mn, Cu, Co, Zn, a u manjoj meri i neki nekih drugih metala. Međutim, najbolja svojstva iskazuju Pb, Mn i Co, tako da se danas koriste isključivo njihove soli, pojedinačno ili u kombinaciji. Neka hemijskja jedinjenja, koja ne sadrže atome metala, kao što je na primer, p-hidroksibenzaldehid i niz njemu sličnih supstanci, pokazala su se kao dobra sredstva za očvršćavanje boja, odnosno kao aktivatori sušenja.

Sadržaj sikativa u boji je relativno mali i kreće se čak i ispod 0,5%. Njihovo prisustvo je od posebnog značaja jer, regulišući brzinu sušenja treba da omoguće brzo stvaranje čvrstog filma boje na podlozi, ali ne i očvršćavanje boje u sistemu za štampanje. Zbog toga, izbor sikativa i njegovog sadržaja u boji u tesnoj su vezi sa postupkom štampanja, u kojem se boja koristi, kao i tipom mašine, od čega zavisi brzina štampanja.

1.6. FAZE POSTUPKA ŠTAMPANJA15Štampanje je samo jedan deo ukupnog grafičkog postupka dobijanja štamparskih proizvoda,

ali je njegov najvažniji deo. Postupak štampanja kao složen postupak može se raščlaniti u sledeće faze:

priprema za štampanje,podešavanje štamparske mašine,kontinualno štampanje izaustavljanje mašine uz obračun izdanja (tiraža).S druge strane, ove faze su, svaka za sebe, kompleksne. Da bi se bliže upoznao postupak

štampanja, potrebno je pristupiti njegovom daljem raščlanjivanju. Odgovarajuće radne operacije, određene na osnovu navedene četiri osnovne faze su prikazane u tabeli 1.3.

Tabela 1.3. Faze postupka štampanja i radne operacijeFaze postupka štampanjaPriprema

štampanjaPodešavanje

štamparske mašineKontinu

alno štampanje

Zaustavljanje

Ope-raci-je

Preuzimanje i razrada podataka za rad

Podešavanje sistema za boju

Puštanje u rad, dobijanje probnih otiska i odobrenja

Obračun tiraža

Priprema štamparske boje

Podešavanje sistema za ulaganje, izlaganje i vođenje podloge

Zaustavljanje mašine

za početak štampanja

Priprema podloge za štampanje

Podešavanje štamparskog sistema

Nega mašine

Operacije zavisne od specifičnosti postupka

Specifičnosti postupka štampanja

Kontinualno štampanje

Ove operacije postoje načelno u svim postupcima štampanja, nezavisno od tipa štampe, tipa primenjene mašine i načina nanošenja boje. Svaka operacija se može dalje raščlaniti u podoperacije, grupe zahvata i u zahvate. Operacije pripreme štampanja mogu se delom izvesti i izvan štamparske mašine. Način podešavanja mašine je neposredno povezan sa tipom štampar-ske mašine, iz čega proizilazi karakter radnih operacija, a odražava se i na kontinulno štampanje.

Po isteku određenog vremena završava se očvršćavanje otiska, tako što sloj boje postaje tvrd po celoj debljini.

1.6.1. Osnovne karakteristike štamparskih faza1511.6.1.1. Priprema za štampanje1511Priprema za štampanje obuhvata izvršavanje svih radova koji su vezani za pripremu

štamparske forme, boje, papira i drugih materijala, nezavisno od toga da li ove radove izvršava poslužilac određene štampaske mašine, ili kvalifikovana pomoćna radna snaga.

Preuzimanje i prorada zadatka za štampanje obuhvata upoznavanje sa celokupnom do-kumentacijom koja sadrži sva uputstva za rad, skale štampanja, merne vrednosti, naloge za trebovanje materijala, kao i radne dogovore sa saradnicima i poslovođom. Štampar već od preuzimanja zadatka za rad treba da se priprema za novi zadatak, ne zanemarujući pri tom rad koji je u toku.

Priprema štamparske boje sastoji se u izboru boje, koja odgovara svojstvima podloge za štampanje. Pri tom je neophodno obezbediti dovoljno boje za izvlačenje celokupnog tiraža. Pre-poručljivo je da se pri projektovanju odeljenja za štampanje predvidi posebna prostorija za pripremu boja, u kojoj može da se izvodi tačno odmeravanje i mešanje, pored ekonomičnog lagerovanja boje i pomoćnih materijala koji odgovaraju predviđenom tiražu. U idealnom slučaju radna snaga treba da je kvalifikovana, tako da se ceo postupak održava na potrebnom nivou. Pri pripremi i mešanju boja izvode se sledeće operacije:

mešanje dve ili više boja, sa ciljem da se dobije željena nijansa;ubrzavanje procesa sušenja dodavanjem ubrzivača sušenja, da bi se dalja obrada tiraža

vremenski skratila;dodavanje pomoćnih sredstava radi regulisanja viskoznosti boje, kako bi se ona sa štamparske

forme pod optimalnim uslovima prenosila na papir ili neku drugu podlogu.Priprema materijala za štampanje obuhvata preuzimanje štamparskih podloga iz magacina u

proračunatoj masi, i njihovo kondicioniranje ili aklimatizovanje pre postavljanja na mašinu. Da bi se štampanje odvijalo pod optimalnim uslovima papir se mora prilagoditi klimi u radionici, jer inače može doći do pojave različitih tipova grešaka u štampi, kao što su čupanje vlakana papira, statičko naelektrisanje podloge ili nepoklapanje otisaka boja. Tehničke mogućnosti pripreme papira za štampanje određene su visokokapacitetnim uređajima za brojanje, uređajima za vešanje papira (koji mogu biti i poluautomatski), kao i uređajima za klimatizaciju i vlaženje vazduha.

1.6.1.2. Podešavanje štamparske mašine1512U podešavanje štamparske mašine spadaju svi radovi koji su potrebni da se mašina pripremi za

kontinualno štampanje. U ofset štampi, na primer, ovi radovi počinju sa nameštanjem novih štamparskih formi za štampanje. Slično se postupa i sa sistemom za boju. Posle završetka

štampanja tiraža, mašina i njeni radni delovi se čiste, podmazuju i pripremaju za izvlačenje novog tiraža u okviru kontinualnog rada.

Podešavanje sistema za boju se sastoji od sledećih operacija:nameštanja i podešavanja valjaka za boju;punjenja bojanika sa pripremljenom štamparskom bojom;regulisanja debljine sloja boje na duktoru podešavanjem vijaka;podešavanja debljine sloja boje na valjcima za boju pri transportu iz bojanika.Nanošenje boje na štamparsku formu podešava se valjcima sistema za boju da bi se postigao

optimalan kvalitet odštampanog tabaka i da prenošenje boje u svim tačkama sistema bude stabilno.

Ovi zadaci tokom podešavanja mašine odgovaraju tipo- i ofset štampi. Međutim, kod duboke, sito i flekso štampe ovi radni zadaci se obavljaju na nešto drukčiji način, u zavisnosti od konstrukcije sistema za boju i svojstava boje.

Podešavanje sistema za vođenje tabaka se sastoji od sledećih operacija:podešavanja stola za ulaganje na odgovarajući format (graničnici, priključak za usisavanje) i

postavljanja tabaka za štampanje tiraža ili jednog njegovog dela na sto za ulaganje;podešavanja sistema za razdvajanje tabaka (savijanje, transport, duvanje i usisavanje

vazduha);podešavanja organa za vođenje tabaka preko stola za ulaganje;podešavanja organa za pozicioniranje tabaka u momentu zahvatanja od strane štamparskog

cilindra;probnog vođenja papira, kontrole i korekcije na organima za vođenje.Podešavanje sistema za štampanje se sastoji od sledećih operacija:zamene obloge cilindara, odnosno gumene trake;postavljanja štamparske forme (ploče ili cilindra) na cilindar forme ili osnovnu ploču;podešavanja pritiska štampanja;izrade probnih otisaka za kontrolu nanosa boje, pritiska štampanja i za korekturu.Ova četiri radna hoda se ponavljaju kod postavljanja svake nove štamparske forme. Ako su

oni temeljito i brižljivo izvedeni, pri kasnijem kontinualnom štampanju neće biti problema ni grešaka.

Utrošak vremena za podešavanje mašine ne sme biti veliki, jer od toga zavisi proizvodnja obračunata u jedinici vremena. Prema tome, štamparski radnik ima odlučujući uticaj na visoku produktivnost rada ako stručno, brzo i sigurno, prema odgovarajućem redosledu i sa određenim iskustvom priđe rešavanju zadatka. Utrošak vremena za pripremu zavisi bitno i od konstrukcije mašine.

Podešavanje organa za vođenje mora da se izvede u nekoliko zahvata. Razumljivo je da utrošak vremena za podešavanje zavisi i od opremljenosti mašine prikladnim alatima. Ukoliko se u štampariji na određenoj mašini štampa neko izdanje sa više od jedne štamparske forme, tada se znatno skraćuje vreme pripreme i podešavanja, jer celokupna priprema za postavljanje svake sledeće forme ne mora da se izvodi u istom obimu kao za prvu štamparsku formu. Na primer, ako se ne menja format izdanja, pri promeni štamparske forme često nije potrebno dodatno po-dešavanje uređaja za ulaganje.

Podešavanje mašine u najvećoj meri zavisi od postupka štampanja i njegovih specifičnosti. Kod ofset štampe je po izvršenju navedenih radnih zadataka podešavanje uglavnom završeno. Podešavanje sistema za vlaženje je u radnom i organizacionom smislu povezano sa podešavanjem sistema za bojenje. Takođe, neophodno je izvršiti pregled mašine, a ako je potrebno, i korekciju štamparske forme. Kod visoke štampe podešavanje mašine je radna faza koja uključuje i naknadna podešavanja. Prema postupku štampanja u pripremi mogu biti potrebni i drugi radni zadaci.

Po pravilu, podešavanje mašine se završava izradom malog broja probnih otisaka, koji služe za finu korekturu funkcija pojedinih grupa ili dalje tehničko podešavanje (na pr. bočne marke). Broj probnih otisaka treba da je što manji, odnosno potrebno je u svim fazama smanjiti otpadak papira.

Uzorak (odobreni otisak) predstavlja odštampani tabak iz faze puštanja mašine u rad na kome više nema označenih nedostataka. On služi za poređenje i praćenje kvaliteta štampe u kontinual-nom štampanju, i zato mora da bude potpisan od strane ovlašćenog lica (poslovođe). Zatim sledi podešavanje brojčanika za odbrojavanje odštampanih listova prema zadatom tiražu.

1.6.1.3. Kontinualno štampanje1513Pod ovim se podrazumevaju svi oni radovi koji omogućavaju brzo i neprekidno izvlačenje

predviđenog tiraža, i koje je neophodno obavljati sve do poslednjeg obrta cilindara mašine. Po završetku podešavanja sledi puštanje mašine u rad. Time započinje kontinualni rad štampanja.

Dobijen probni otisak predstavlja odštampani tabak iz faze podešavanja mašine, na kome više nema označenih nedostataka. On služi za poređenje i praćenje kvaliteta štampe u kontinualnom štampanju, i zato mora da bude potpisan od strane ovlašćenog lica (poslovođe). Pre puštanja mašine u kontinualni rad podesi se brojčanik za odbrojavanje odštampanih listova na nulu.

Puštanje mašine u rad treba obaviti u što je moguće kraćem roku, čime se ostvaruje visok vremenski učinak.

Kontinualno štampanje može da traje i više dana, u zavisnosti od tiraža. Zato je potrebno da se izvlačenje tiraža planira tako da se ne prekida kada jednom počne. Zastoji mogu da nastanu samo ako je potrebno dopremiti novi materijal (tabake ili rolne), i to u slučaju ako nema uređaja za kontinualnu zamenu i dodavanje materijala. Prekidi u radu su mogući tokom štampanja ako je:

potrebno oprati valjke od prašine nataloženih vlakanaca papira;došlo do prekida trake ili poremećaja u radu sistema za ulaganje tabaka;došlo do kvara mašine ili habanja štamparske forme.Svaki prekid u štampanju treba što pre otkloniti jer neposredno utiče na produktivnost, a novo

puštanje u rad mora da se izvede bez greške koja može da proistekne od naknadnog podešavanja radnih elemenata mašine. Zato je veoma važno da se mašina kontroliše tokom kontinualnog rada, što se izvodi uz potrebno tehnološko i tehničko iskustvo.

Kontrolni radovi štampara uključuju i praćenje kvaliteta otisaka, čime se omogućava da se uz odgovarajući kvalitet održi visok učinak. To zahteva stalno vođenje kontrole rada radnih elemenata mašine i po potrebi, njihovo podešavanje.

1.6.1.4. Zaustavljanje mašine1514Izvršenje zadatka štampanja i zaustavljanje mašine moraju se planirati još u toku štampanja,

da bi do preuzimanja sledećeg zadataka mašina bila što kraće vreme izvan pogona.Završetak štampanja uslovljen je odštampanim tiražom. Pored tiraža pojavljuje se i otpadak

koji zavisi od visine tiraža, broja boja, težine zadatka i obima rada u daljoj doradi (prema ta-belarnim podacima). Pristupanjem obračunu tiraža pravi se bilans između potrebnog tiraža i podatka brojčanika, kada se od njega oduzme otpadak nastao u toku izrade. Obračun se zaključuje sa isporukom tiraža.

Skidanje štamparske forme i nega mašine obuhvataju sledeće radove:pranje i skidanje štamparske forme (ploče ili cilindra);pražnjenje bojanika i pranje celog sistema za bojenje;skidanje obloga ili gumene trake;čišćenje mašine;sređivanje radnog mesta.Negu štamparske mašine i ostalih uređaja i aparata potrebnih za štampanje ne treba mešati sa

redovnim održavanjem, odnosno tekućim opravkama. Nega obuhvata radove koji omogućavaju

da štamparska mašina u svakom trenutku bude spremna za štampanje tiraža. Za negu mašine zadužen je mašinista, koji u okviru svog redovnog posla održava čistoću mašine, brine o podmazivanju, vrši zamenu ofset gume, pokrivke i ostalih delova za čiju je zamenu ovlašćen. Nega može znatno da utiče na vreme i cenu održavanja i opravke.

Održavanje mašine obavlja se u vremenskim intervalima koje je predvideo proizvođač, ili prema potrebi, u slučaju kvara. Održavanjem mašine obuhvaćeni su kontrola, zamena i podešavanje radnih delova mašine.

Redovno održavanje i nega omogućavaju nesmetano kontinualno štampanje. Štampar, pomoćno osoblje i rukovodeći personal odgovarajućim merama stalno održavaju pogonsku pripremljenost mašine i produžavaju radni vek i iskorišćenje mašine i uređaja. Kako štamparske mašine spadaju u skupu opremu, to je neophodno strogo poštovati propise i uputstva za rukovanje koja daju proizvođači mašina.

Na slici 1.27. su hronološkim redom prikazani zadaci, kako ih štampar izvršava. Zadaci pripreme štamparske boje i podloge za štampanje mogu izvode se i izvan mašine i u vreme dok je mašina još zauzeta tekućim zadatkom. Ostali zadaci obavljaju se direktno na mašini.

Dati dijagram obuhvata kontrole i ispitivanja, koja su neophodna da bi se utvrdilo da li je svaki pojedinačni zadatak izveden ispravno. Tek kada je zadatak potpuno završen, može se početi sledeći.

Radni proces za izvršenje zadatka štampanja na štamparskoj mašini je prikazan u idealizova-nom obliku. Uslov za ovakvo ispunjenje zadatka je da je priprema za štampanje već izvedena izvan mašine od strane kvalifikovanog osoblja.

Pravougaonicima su predstavljeni radni zadaci koji se u određenom trenutku prekidaju ispi-tivanjima i kontrolom. Ako potrebni uslovi nisu ispunjeni, mašina se zaustavlja dok se uslovi u potpunosti ne ispune. Načelno postavljen radni tok na dijagramu, sveden na radne zadatke, važi za sve postupke štampanja i ponavlja se pri svakom novom zadatku štampanja, koji treba da se izvede na mašini.

Slika 1.27. Protočni dijagram realizacije zadatka pri štampanju na štamparskoj mašini2. ŠTAMPARSKA SVOJSTVA PODLOGA2Pravilan izbor parametara štampanja (pritisak, brzina, štamparska forma, boja) u odnosu na

dati zadatak i izabrani postupak, zahteva poznavanje osnovnih štamparskih svojstava podloga na kojima će se štampati.

Postupak štampanja predstavlja način nanošenja boje na određeni materijal. Kvalitet otiska uslovljen je, pre svega, pritiskom štampanja, zatim kvalitetom i vrstom štamparske forme, bojom, uslovima pod kojima se štampa, kao i materijalom na kome se štampa, odnosno podlogom.

Mnoštvo postupaka štampanja danas omogućava da se otisci dobiju na materijalima različitog porekla i različitog oblika. Može se štampati praktično svaki materijal u obliku trake ili listova. Uslov je da se pravilno izabere postupak štampanja i primeni odgovarajuća štamparska boja. Osim toga, moguće je i štampanje na podlogama koje nisu u obliku trake ili listova, ali se za to koriste posebne tehnike, kao što su, na primer, tampon štampa, sito ili transfer štampa.

Najveći deo štampanih proizvoda ostvaruje se na papiru. Klasičnim tehnikama štampaju se još metalne i plastične folije i tekstilni materijal. Specijalnim postupcima mogu se štampati i staklo, drvo, keramika, guma i oblikovani plastični i metalni materijali.

Od štamparskih svojstava podloga značajna su: fizička, površinska, mehanička i optička svojstva.

2.1. FIZIČKA SVOJSTVA212.1.1.Debljina211Debljina podloge je definisana u postupku izrade materijala. Poznavanje debljine materijala je

važno iz nekoliko razloga. Prilikom podešavanja štamparske mašine potrebno je podesiti zazor

između cilindara i pripremiti uređaj za transport materijala. Tokom razrade konstrucije izdanja potrebno je predvideti i kolika će biti ukupna debljina izdanja, a za to je, pored broja strana, neophodno znati i debljinu pojedinog lista. Bušene kartice ili neke vrste karata za gradski prevoz moraju imati veoma ujednačenu i tačno određenu debljinu, jer su aparati u kojima se primenjuju precizno baždareni za određenu debljinu materijala. Međutim, debljine podloga koje se štampaju tehnikama sito-, transfer- ili tampon štampe nemaju tako značajnu ulogu tokom štampanja, s obzirom na specifičnosti pomenutih tehnika.

Debljina podloge se određuje merenjem mikrometrom većeg broja uzoraka na više mesta. Deblji uzorci se mogu meriti pojedinačno, a kod tanjih se više komada složi jedan preko drugog i merenje se izvodi pod definisanim opterećenjem. Izmereni rezultat se podeli sa brojem listova, pa se aritmetička sredina uzima kao debljina podloge.

2.1.2.Gramatura papira212Gramatura je jedno od najvažnijih fizičkih svojstava papira. Predstavlja masu (m) određene

površine (S) podloge. Može se odrediti na nekoliko načina, preciznim merenjem mase uzorka tačno određene površine i izražava se kao:

U praksi se gramatura može praktično odrediti ako je poznata masa određenog broja tabaka i njihov format. Tada se iz odnosa mase i površine tih tabaka dobija gramatura. U laboratorijskim uslovima se meri masa nekoliko uzoraka isečenih šablonom, pomoću kvadrantne vage, čija je skala baždarena tako da se vrednost gramature direktno očitava.

2.1.3.Gustina i specifična zapremina213Poznavajući debljinu, površinu i masu podloge, može se jednostavno doći do podatka o gus-

tini. S obzirom da gustina predstavlja masu jedinične zapremine, može se izračunati po jednačini:

gde su:m [g] - masa ,V [m3] - zapremina ,G [g/m2] - gramatura id [m] - debljina lista podloge.Kako se karakteristika papira može izraziti i gramaturom, to se gustina može izračunati kao

odnos gramature i debljine.Specifična zapremina, τ, predstavlja recipročnu vrednost gustine i može se izaziti na sledeći

način:τ = 1/ρ = d / G.

Ova veličina se češće koristi za definisanje fizičkih svojstava podloge. Kod papira postoji veliki raspon specifičnih zapremina, zbog prisustva različitih dodataka, različitog načina mle-venja i završne obrade. Usled toga tanki papiri mogu biti veće gramature, i obratno.

2.1.4.Pravac vlakana papira214O pravcu vlakana ima smisla govoriti samo kod papira. Prilikom formiranja papirne trake

dolazi do orijentacije vlakana u smeru kretanja trake. Usled toga papir nema ista svojstva u pravcu kretanja trake i normalno na njega. U nekim slučajevima orijentacija vlakana je veoma značajna za izbor postupka štampanja ili dorade papira, kao i za primenu grafičkog proizvoda. Otpornost na kidanje (zatezna čvrstoća), cepanje (smicanje) i savijanje, kao i dimenziona stabilnost, razlikuju se u ova dva pravca. To je razumljivo, jer u jednom slučaju sila deluje normalno na vlakna, a u drugom paralelno sa osom vlakana. Što se dimenzione stabilnosti tiče, uzrok različite promene dužine papira zbog apsorbovanja vlage leži u različitoj deformaciji

pojedinačnog vlakna po pravcima koji su paralelni i normalni na osu vlakna. Vlakno mnogo više bubri u poprečnom pravcu, pa će i promena dimenzija biti veća u tom pravcu.

O ovom problemu treba posebno voditi računa prilikom štampanja višebojnih reprodukcija na tabačnim ofset mašinama. Papir se seče tako da duža strana tabaka bude paralelna pravcu vlakana (smeru kretanja papirne trake prilikom formiranja). Za papir isečen na ovaj način kaže se da je isečen u uskom pravcu. Prilikom štampanja prve boje može doći do promena dimenzija papira usled prisustva tečnosti za vlaženje. Promene dimenzija su izraženije u poprečnom pravcu. Sečenjem papira na pomenuti način (u uskom pravcu), postiže se da poprečni pravac vlakana papira dođe po obimu cilindra, gde je promenom prečnika cilindra forme moguće kori-govati manje promene dimenzija tabaka. Postoji još nekoliko primera koji ukazuju na važnost poznavanja pravca vlakana u papiru: pri izradi knjiga treba voditi računa da uzdužni pravac papira bude paralelan leđima knjige; uzdužni pravac etiketa za automatsko etiketiranje boca treba da bude paralelan osi boce.

Pravac vlakana u papiru se određuje jednostavnim eksperimentima:ako se komad papira nakvasi on će se uvrnuti tako da duža osa nastalog cilindra bude

paralelna pravcu vlakana;cepanjem tabaka paralelno sa pravcem vlakana dobiće se ravna linija cepanja, dok će se u

drugom slučaju dobiti izlomljena linija;otpor materijala cepanju je veći ako se cepanje vrši poprečno na pravac vlakana;ako se uporede rezultati ispitivanja papira zatezanjem (dužine kidanja) u dva međusobno

normalna pravca, može se zaključiti da je onaj pravac za koji se dobija veća vrednost paralelan vlaknima.

Jedna od najpopularnijih metoda za određivanje pravca vlakana je pomoću dve trake istih dimenzija. Jedna traka se iseca u pravcu vlakana, a druga normalno na njega (slika 2.1). Trake se uhvate između palca i kažiprsta i okrenu na gore. Više se savija traka kod koje je pravac vlakana paralelan kraćoj strani.

Slika 2.1 Određivanje pravca vlakana kod papira: 1 - uzdužni i 2 - poprečni pravac2.2. POVRŠINSKA I IZOLACIONA SVOJSTVA222.2.1.Glatkoća221Kvalitet otiska i vernost reprodukcije sitnih detalja u velikoj meri zavisi od mere ostvarenog

dodira štamparske forme i podloge. Kontakt zavisi, dalje, od toga koliko je podloga ravna i glatka. Svaka neravnina na podlozi predstavlja prepreku kontaktu štampajućih elemenata štamparske forme, sa udubljenim delovima površine podloge, usled čega se može desiti da se pojedini delovi slike ne reprodukuju. Neravnine na površini nekog materijala karakterišu sledeći geometrijski parametri: srednje rastojanje između izdignutih neravnina - korak i srednja dubina ulegnuća (slika 2.2).

Slika 2.2 Elementi neravnina: l0 - korak, h0 - dubina ulegnućaPri tome se ističu različite vrednosti mikro- i makroneravnina. Zato, pri karakterisanju povr-

šine materijala treba razlikovati pojmove "ravan" i "gladak" (slika 2.3). U kojoj meri je podloga ravna određuju makroneravnine, sa velikim korakom, koje se rasprostiru na većim elementima površine (preko 1 mm2). Glatkoću određuju mikroneravnine sa manjim korakom. Na taj način, površina papira može biti istovremeno i ravna i hrapava, kao što može biti neravna i glatka. Uticaj mikro- i makroneravnina na kvalitet štampanja može biti različit, jer makroneravnine u svakom slučaju otežavaju štampanje, dok mikroneravnine, u slučaju da je korak manji od dimenzija najsitnijih detalja na štamparskoj formi, nemaju značajnijeg uticaja. Pod tim uslovom se mogu dobiti izuzetno kvalitetni otisci na hrapavom, ali dovoljno ravnom materijalu. Međutim, povećanje glatkoće u najvećem broju slučajeva povoljno utiče na kvalitet štampe, jer je kontakt štamparske forme i papira potpuniji.

Slika 2.3 Oblici neravnina površine papira: a) ravna hrapava površina; b) neravna glatka površina; c) neravna hrapava površina d) ravna glatka površina

U svim postupcima štampanja, osim sito štampe, prenos boje se ostvaruje usled pritiska kojim štamparska forma deluje na podlogu. Usled dejstva pritiska može doći do izravnavanja i povećanja glatkoće površine podloge. Kod tvrdih podloga kao što su metalne folije, staklo, keramika, ovaj efekat je minimalan. Međutim, kod papira može doći do znatnog povećanja glatkoće pod pritiskom.

Najveći stepen glatkoće imaju folije od plastičnih masa. Glatkoća papira zavisi od sastava i načina obrade, kao i od toga koja strana papira se posmatra. Veći udeo punilaca, kalandrovanje ili premazivanje utiču na povećanje glatkoće površine papira. Kod papira koji su formirani na klasičnim papir-mašinama sa jednim sitom postoji razlika u glatkoći između strane koja je tokom formiranja bila okrenuta situ i strane okrenute filcu. Strana papira formirana prema situ sledi njegovu strukturu i može se okarakterisati kao hrapava, dok je gornja strana glatka. Ako se na papiru sa izraženom razlikom između površina štampa neki proizvod samo sa jedne strane, ta-da se u većini slučajeva bira gornja strana.

Glatkoća papira se po Beku (Beck) izražava vremenom potrebnim da 10 cm3 vazduha pod dejstvom podpritiska od 0,49 bara protekne između površine papira i polirane ploče određenih dimenzija, između kojih deluje sila pritiska od 9,81 N po površini 1 cm2. Kod papira veće glatkoće kontakt papira sa pločom je potpuniji, pa je vreme duže.

Glatkoća se može odrediti i optičkim putem, po Čepmenu (Chapman), merenjem intenziteta reflektovane svetlosti pod različitim uglovima. Uz površinu papira se određenom silom pritisne staklena prizma, kroz koju dospeva paralelan snop svetlosti. Svetlost se pod manjim uglom odbija od delova površine koji su u kontaktu sa prizmom, a pod većim od delova koji ne dodiruju prizmu. Poređenjem signala na dvema fotoćelijama, na koje padaju zraci reflektovani od površine podloge u kontaktu sa prizmom i ostatka površine, dobija se podatak o vrednosti glatkoće, odnosno hrapavosti.

2.2.2.Dimenziona stabilnost222O ovom svojstvu je već bilo reči kod pravca vlakana. Usled dejstva vlage i bubrenja

celuloznih vlakana može doći do promena dimenzija podloge. Relativna promena dimenzija se izražava kao:

gde su:Lk [m] - dužina uzorka na kraju ispitivanja (pri većoj vlažnosti) iL0 [m]- dužina uzorka na početku ispitivanja (pri manjoj vlažnosti).Već promena dimenzija od 0,5% može da izazove poteškoće oko uklapanja boja. Do ove po-

jave može da dođe usled kvašenja papira tokom štampanja postupkom ofset štampe i povećanja sadržaja atmosferske vlage u štampariji.

2.2.3.Propustljivost vodene pare, gasova i masnoće223Ova svojstva nemaju toliki značaj za postupak štampe, koliko za primenu odštampanog ili

neodštampanog grafičkog proizvoda, i posebno kao ambalažnog materijala.Propustljivost gasova je povezana sa poroznošću, koja, kod papira, zavisi od popunjenosti

zapremine lista vlaknima. Međuprostor između vlakana čini kapilarni sistem. Što je veći udeo zapremine međuprostora u ukupnoj zapremini, materijal je porozniji.

Propustljivost za vazduh po Beku se određuje zapreminom vazduha koja se usisa pri potpritisku od 0,5 bara za jednu sekundu kroz površinu 1 cm2.

Propustljivost vodene pare kroz papir zavisi od poroznosti, ali u znatno većoj meri od higroskopnosti celuloznog vlakna. Do prolaska vlage kroz papir dolazi difuzijom, usled različite vlažnosti na dve strane lista.

Propustljivost vodene pare kroz papir se određuje tako što se posuda sa zasićenim rastvorom soli hermetički zatvori uzorkom čija se propustljivost ispituje. Zatim se posuda postavi u eksikator sa sredstvom za sušenje. Posle određenog vremena izmeri se masa suda sa rastvorom. Masa se smanji za onaj deo tečnosti koji je prošao kroz papir (JUS H.N8.127).

Propustljivost masnoća je neželjeno svojstvo većine ambalažnih materijala. Za propustljivost masti (kao i gasova) odgovorne su kapilare koje izlaze na površinu lista podloge. Ukoliko kapilare ne izlaze na površinu, ili su nekim postupkom obrade zatvorene, propustljivost lista će biti manja.

Propustljivost masti kroz papir se ispituje stvaranjem mehurića. Traka papira se kratkotrajno zagreva iznad plamena ili na posebno konstruisanom grejnom cilindru. Pri tome dolazi do naglog isparavanja vlage apsorbovane u unutrašnjosti lista. Ako su pore na površini zatvorene, tada para ne može da napusti list i formiraju se mehurići. Što je gustina i veličina mehurića veća, propustljivost papira je manja. Često se propustljivost masti ispituje tako što se na površinu papira stavi kap terpentinskog ulja ili slične supstance, pa se papir pokrije istim takvim papirom. Ovaj sendvič se oblaže običnim pisaćim papirom, pa se sve zajedno postavi između dve staklene pločice. Gornja pločica treba da ima masu 100 g. Ako za 120 minuta ne dođe do prodiranja masnoće do čistih listova papira, ili ako prodre samo na nekim mestima male površine, smatra se da je papir nepropusan za masnoće.

2.2.4.Keljivost224O keljivosti ima smisla govoriti samo kod papira. Ovo svojstvo predstavlja suprotnost upojnoj

moći, koja je povezana sa kapilarnom strukturom. U toku izrade papiru se dodaju neke supstance, koje smanjuju upojnu moć i sprečavaju razlivanje boje usled kapilarnih pojava. One, u stvari, zatvaraju kapilare koje dospevaju do površine papira, i daju joj hidrofoban karakter. Proba na keljivost se obavlja pomoću standardnog pera umočenog u mastilo standardnog sastava. Ako se povučene linije razlivaju, konstatuje se da papir nije keljen (lepljen). Keljivost papira se određuje i tako što se od papira napravi posuda u koju se sipa mastilo i meri se vreme za koje ono probije podlogu.

Kod ostalih podloga, kao što su plastične i aluminijumske folije ili metalne ploče, upojnost je praktično beznačajna, jer ti materijali nemaju kapilarnu strukturu. Vezivanje boje kod upojnih

materijala delimično se ostvaruje i upijanjem boje od strane podloge, međutim kod neupojnih materijala treba izabrati boje kod kojih su dominantni drugi načini fiksiranja.

Upojnost papira se u nekim slučajevima izražava visinom stuba vode koji se formirao u uzanoj traci papira u određenom vremenskom intervalu.

2.2.5.Otpornost na čupanje i prašenje225U momentu kontakta površine podloge i boje na štamparskoj formi počinje vezivanje boje za

podlogu. Odmicanjem štamparske forme od podloge sloj boje, koji je adhezivnim silama vezan za dve površine, mora da se razdvoji. Uslov da uopšte dođe do otiska je da sile kohezije boje budu manje od sila adhezije između boje i podloge. Takođe sile adhezije između štamparske forme i boje mora da budu veće od sila kohezije unutar boje. Boja prilikom razdvajanja deluje na podlogu silom zatezanja.

Ukoliko je sila kohezije unutar podloge manja od adhezije između boje i podloge, može doći do čupanja delova površine podloge. Ovaj efekat je svakako nepoželjan, i zato je neophodno odrediti otpornost podloge na čupanje. O čupanju ima smisla govoriti samo u slučaju papira. Kod papira može doći do oslobađanja delova vlakana ili punilaca, kao i do odvajanja većih del-ova površine.

Otpornost na čupanje se može odrediti na osnovu probnog štampanja bojama različitih, ali određenih viskoznosti. Kao mera otpornosti uzima se ona vrednost viskoznosti, pri kojoj se primećuje pojava čupanja. Čupanje se određuje i pomoću etalona od voska (Denison test), prikazanog na slici 2.4.

Slika 2.4. Denison testViše etalona u obliku štapića od različitih standardizovanih uzoraka voska se zagreje do

omekšavanja i pritisne na površinu papira. Zatim se prilepljeni štapići odlepljuju od papira. Kao mera otpornosti na čupanje se uzima redni broj onog etalona koji je prvi izazvao čupanje.

Prašenje papira se određuje pomoću valjka premazanog uljem, kojim se prelazi preko ispitivanog papira. Čestice papira prelaze na masnu površinu valjka. Zatim se tim valjkom prelazi preko valjka sa bojom, i tada se na papiru načini otisak. Na mestima na kojima su bile čestice papirne prašine nastaće greške na otisku (slika 2.5). Otpornost na čupanje testiranog papira obrnuto je srazmerna broju grešaka (neodštampanih mesta) na krajnjem otisku.

Slika 2.5. Ispitivanje prašenja papira2.3. MEHANIČKA SVOJSTVA232.3.1.Zatezna čvrstoća231Štamparska podloga je u toku štampanja izložena ne samo dejstvu sile pritiska štampanja,

koja deluje normalno na površinu podloge, već i dejstvu sila koje deluju paralelno i koje mogu dovesti do kidanja materijala. Kod tabačnih mašina transportni sistem hvata tabake pomoću metalnih hvataljki (grajfera), koji mogu da proizvedu veliko ubrzanje pri transportu papira, kada tabak iz stanja mirovanja predaju cilindru koji se obrće brzinom od nekoliko hiljada obrta na čas. Kod mašina koje štampaju materijal iz rolne, transport trake vrše cilindri u štamparskim sek-cijama (cilindar forme i ofset cilindar, cilindar forme i štamparski cilindar ili dva ofset cilindra) i nekoliko pari valjaka hrapave površine, koji se nalaze između štamparskih sekcija, kao i na ulazu u sekciju za savijanje i sečenje. Između njih je provučena traka koja usled trenja dobija prinudno kretanje. Na takvim mašinama postoje sistemi koji stalno zatežu traku da bi se obezbedila konstantna brzina odmotavanja, zatim sistemi za brzu izmenu rolni bez zaustavljana mašine, kada traka treba da izdrži udarnu silu koja se javlja zbog inercije rolne, koja iz stanja mirovanja treba da postigne brzinu od nekoliko obrta u sekundi. Da bi podloga izdržala sva opterećenja ko-jima je izložena tokom štampanja, a i kasnije, u eksploataciji, mora da ima dovoljnu zateznu čvrstoću, koja je ranije nazivana otpornošću na kidanje. Ovo svojstvo štamparskih materijala se izražava dužinom kidanja.

Dužina kidanja je dužina trake određene gramature i debljine, pri kojoj bi došlo do kidanja te trake obešene za jedan svoj kraj usled sopstvene težine. Naravno, dužina kidanja se eksperimentalno ne određuje odmotavanjem hiljada metara trake, već pomoću kidalice, na kojoj se komad trake određenih dimenzija zateže do kidanja. Kidalica daje podatke o sili, pa je, na osnovu podataka o gramaturi i debljini moguće proračunati zateznu čvrstoću i dužinu kidanja.

2.3.2.Otpornost na cepanje232Otpornost na cepanje je važno svojstvo kod crtaćih i toaletnih papira, radi predviđanja kako

će se ponašati u realnim eksploatacionim uslovima.Određuje se metodama po Elmendorfu (Elmendorf) ili Ungeru (Unger), koje se sastoje u

razdvajanju krajeva papira oko zaseka i merenju sile koja je potrebna da prouzrokuje cepanje, odnosno produženje zaseka. Sila u oba slučaja deluje normalno na zasek, s tom razlikom što se po Elmendorfu cepanje vrši normalno na ravan površine podloge, a po Ungeru paralelno (slika 2.6).

Slika 2.6. Cepanje uzorka po: a) Elmendorfu i b) Ungeru2.3.3.Otpornost na presavijanje233Ukoliko se proizvod u eksploataciji podvrgava presavijanju potrebno je utvrditi koliko

presavijanja podloga može izdržati. Ispitivanje se obavlja pomoću aparata različitih konstrukcija, koji presavijaju uzorak od jednog do drugog krajnjeg položaja, odnosno za 180o. Rezultate dobijene na dva različita aparata nije moguće porediti. Uočeno je da, kod papira, porast gramature do neke granice izaziva porast otpornosti na savijanje, da bi zatim došlo do njenog smanjivanja (slika 2.7).

Slika 2.7. Zavisnost otpornosti na presavijanje od gramature papira2.3.4.Otpornost na pucanje234Otpornost na pucanje je važno svojstvo materijala za izradu ambalaže, od koje se očekuje da

izdrži nagla opterećenja koja se javljaju prilikom manipulacije i transporta. Otpornost na pucanje se određuje pomoću definisanog kružnog otvora, na koji se postavlja i pričvršćuje komad ispitivanog materijala. Zatim se klipom povećava pritisak na podlogu dok ne dođe do pucanja. Pritisak koji izaziva pucanje predstavlja meru otpornosti materijala. Da bi se za različite vrste papira izbegao uticaj gramature na rezultat, izračunava se relativna otpornost materijala na puca-nje, na sledeći način:

gde su:b [%] - relativna otpornost na pucanje,B [g/m2] - izmerena otpornost na pucanje iG [g/m2] - gramatura materijala.2.3.5.Mekoća i stišljivost235Materijali se najčešće ne karakterišu mekoćom, već suprotnim svojstvom, tvrdoćom.

Standardi definišu brojne metode kojima se određuje tvrdoća. Jedna od metoda za određivanje tvrdoće metala, na primer, sastoji se od utiskivanja čelične kuglice velike tvrdoće određenom silom u materijal polirane površine (Brinel), i izražava se odnosom sile i površine otiska. Međutim, za određivanje tvrdoće, odnosno mekoće najvažnijeg štamparskog materijala, papira, ne postoji praktična objektivna metoda. Mekoća se subjektivno procenjuje na osnovu čula dodira, odnosno opipa papira između prstiju. Postoji još jedan način procene, a to je na osnovu zvuka. List papira se uhvati za jedan kraj i pomera u vazduhu levo-desno. Na osnovu zvuka koji se pri tome javlja, može se zaključiti sledeće: ako papir proizvodi više tonove, on je tvrd i krt; papir koji proizvodi duboke tonove je mekši.

Stišljivost je odnos apsolutne promene zapremine prema početnoj zapremini, pri dejstvu nekog pritiska ili napona. U procesu štampanja stišljivost zajedno sa mekoćom izražava sposobnost podloge za štampu da se deformiše pod dejstvom pritiska štampanja. Što se tiče kvaliteta otiska, povećanje mekoće utiče da se sa manjim pritiskom štampanja može ostvariti puniji kontakt štamparske forme i podloge, što poboljšava otisak. U stvari, dolazi do povećanja glatkoće podloge usled pritiska. Zato, pored početne glatkoće, treba uzeti u obzir i mekoću papira, jer se nekad mogu dobiti kvalitetniji otisci na hrapavom ali mekanom, nego na glatkom, ali tvrđem papiru.

2.4. OPTIČKA SVOJSTVA242.4.1.Sjaj241Sjaj podloge je povezan sa njenom glatkoćom, mada se pri tome radi o dva svojstva različitog

karaktera. Glatkoća zavisi od mikroreljefnosi površine, a sjaj je optička osobina koja definiše koliki se deo svetlosti reflektuje od površine pod uglom jednakim upadnom. Kod hrapavih

površina svetlost se reflektuje pod različitim uglovima. Sjaj takvih površina je slab. Da bi papir bio sjajan on obavezno mora da bude i gladak. Međutim nisu svi glatki papiri sjajni. U nekim slučajevima sjaj površine može da predstavlja estetsku prednost. Međutim treba voditi računa da preterani sjaj može da ometa čitljivost teksta.

2.4.2.Belina242Apsolutno određivanje stepena beline nije moguće, pa se pribegava poređenju uzoraka sa

etalonom čija se belina smatra maksimalnom (JUS H.N8.129). Kao etalon koristi se talog MgO (100% belo). Izuzetno se primenjuje i BaSO4 (96%). Osim subjektivnog poređenja mogu se i instrumentalno meriti stepeni refleksije etalona i uzorka. Poznavanje beline podloge ima značaj prilikom izbora podloge za kvalitetnija izdanja i proizvode, a pogotovo ako se štampa transparentnim bojama.

Prilikom izrade papira dodaju se razne supstance koje utiču na nijansu koju će papir imati na kraju procesa. Takođe, nijansu određuje i udeo pojedinih sirovina u papiru. U Evropi se, generalno uzevši, primenjuju papiri većeg stepena beline. U Americi preovlada mišljenje da je za ljudsko oko manje zamoran otisak načinjen na papiru nižeg stepena beline, pa je dodavanje belila zabranjeno za pojedine vrste papira (školske sveske).

2.4.3.Providnost i opacitet243Providnost ili transparentnost se izražava odnosom propuštenog i upadnog svetlosnog fluksa.

Suprotna veličina od providnosti je opacitet. U zavisnosti od namene proizvoda neophodno je obratiti pažnju na ova svojstva. Paus papir, na primer, mora da ima veliku providnost, a novinski što veći opacitet, zbog lakoće čitanja.

Providnost se u praksi procenjuje tako što se list stavi preko jedne crne i jedne bele podloge. Ukoliko u oba slučaja izgleda isto, tada se smatra da je njegova transparentnost veoma blizu 0%. Postoje i objektivne metode koje se baziraju na fotometrijskim merenjima. Meri se stepen refleksije uzorka u dva slučaja: kada se uzorak nalazi iznad belog standarda (stepen beline veći od 80%), i kada se uzorak nalazi iznad crne površine (stepen beline manji od 6,5%). Transparentnost se izračunava po jednačini:

gde su:b [%] - stepen refleksije uzorka meren iznad belog standarda, c [%] - stepen refeksije iznad crnog standarda,ub [%] - stepen beline belog standarda iuc [%] - stepen beline crne površine.Providnost materijala se mora uzeti u obzir prilikom izbora štamparskih boja, kao i pri

biranju podloge prema nameni proizvoda.2.5. KLASIFIKACIJA PAPIRA25Podela osnovne štamparske podloge, papira, može da se izvrši prema velikom broju

kriterijuma. Svako od do sada navedenih svojstava može da posluži kao osnova za klasifikaciju papira.

Jedna od najvažnijih podela papira izvršena je na osnovu gramature. Po nemačkom standardu (DIN 6730) postoje tri grupe:

papir, do 225 g/m2;karton, od 150 do 600 g/m2 ilepenka, preko 600 g/m2.Međutim, ova, kao i ostale podele su stvar dogovora, pa se mogu uslovno shvatiti. Po

nemačkom standardu čak dolazi do preklapanja područja gramatura papira i kartona. Kod nas je uobičajena sledeća podela:

papir, od 8 do 150 g/m2;polukarton, od 150 do 250 g/m2;karton, od 250 do 600 g/m2 ilepenka, iznad 600 g/m2.U novije vreme, za sve navedene proizvode počeo je da se koristi termin papir, s tim što se

navodi gramatura da bi se stekla osnovna predstava o kakvoj podlozi se radi.Podela papira može da se izvrši i na osnovu udela vlaknastih sirovina od kojih je izrađen. U

sastav papira mogu da uđu, u raznim odnosima, drvenjača, hemiceluloza, celulozna vlakna lišćara ili četinara, tekstilna vlakna i stari papir. Uobičajena je podela na:

bezdrvni papir, koji ne sadrži drvenjaču;papir od drvenjače, koji sadrži određen udeo drvenjače ipapir od krpa, izrađen pretežno od prerađenih tekstilnih otpadaka.Zavisno od dodatka lepka razlikuju se:keljeni, neupojni;polukeljeni, sa ograničenim dodatkom keljiva inekeljeni papir, velike upojne moći.Na osnovu toga koje su površine obrađene glačanjem razlikuju se:nesatinirani papir, koji nije kalandrovan ni sa jedne strane i ima svoju prirodnu hrapavost;jednostrano gladak, kalandrovan samo sa jedne strane iobostrano gladak, kalandrovan sa obe strane.Međutim, podela može da se izvrši i prema stepenu obrade površine, na:nesatinirani papir, koji ima prirodnu hrapavost;mašinski gladak papir, koji je kalandrovan samo u papir mašini, neposredno po formiranju

trake papira, i čija glatkost najčešće ne zadovoljava potrebe pisanja ili kvalitetnije štampe isatinirani papir, koji je naknadno satiniran kalandrovanjem na posebnoj mašini.Na osnovu obrade površine papira nanošenjem drugih supstanci razlikuju se:karbonski papir (indigo), male gramature (11-22 g/m2), premazan sa jedne strane tankim

slojem voska i fine čađi ili nekog pigmenta;gumirani papir, premazan sa jedne strane slojem lepka za gumiranje (lepljenje pošto se

nakvasi vodom);metalizirani papir, premazan slojem koji sadrži fini bronzani prah;premazni papir, na čiju se površinu u procesu izrade nanosi sloj koji se sastoji od krede,

kaolina ili barijum sulfata uz dodatak odgovarajućeg lepka (skrob ili kazein); ovaj papir ima izuzetno glatku površinu i pogodan je za štampu najvišeg kvaliteta.

Papiri natopljeni celom svojom zapreminom nekim impregnirajućim sredstvom dele se na:indikatorski papir, koji zadržava upojnu moć i kod kojeg je funkcija papira samo da posluži

kao nosač sredstvu za impregniranje;voštani papir, natopljen voskom, nepropustljiv za vodu i vazduh;parafinisani papir, natopljen parafinom, takođe nepropustljiv za vlagu i vazduh, Prema nameni uobičajena je podela na:omotni papir, što je naziv za razne vrste papira namenjenih pakovanju;pisaći papir, srednje fini ili bezdrvni papir, keljen, da se mastilo ne bi razlivalo, satiniran,

površine otporne na čupanje i prašenje da bi mogao da podnese radiranje ili brisanje gumom;crtaći papir, srednje fini ili bezdrvni papir gramature do 150 g/m2, mašinski ili jednostrano

gladak;štamparski papir, namenjen za štampu; naziv za razne vrste papira namenjene različitim

postupcima štampe.

Unutar svake od datih podela moguće je izvršiti dalju podelu na osnovu drugih kriterijuma.2.6. IZBOR FORMATA PAPIRA ZA ŠTAMPANJE26Pod formatom se podrazumeva nekoliko pojmova:format sirovine, (papira ili kartona), format nedovršenog izdanja iformat gotovog proizvoda.Obrezani format, predstavlja veličinu tabaka posle obrezivanja, ili veličinu obrezanog

knjižnog bloka, Neobrezani ili sirovi format predstavlja veličinu neobrezanog tabaka ili neobrezanog knjižnog bloka.

Na početku razvoja proizvodnje papira, kada se on pravio ručno, dimenzije listova koje su se mogle dobiti zavisile su od veličine ručnog sita, kojim je pojedini proizvođač raspolagao. O nekoj standardizaciji nije moglo biti ni govora. I kasnije, kada su se pojavile mašine za proiz-vodnju papira sa dugim sitima, situacija se nije bitnije promenila. Formate papira su određivali sami proizvođači papira, pa je papir na tržište dolazio u velikom broju različitih veličina i proporcija. Ovakvo stanje je otežavalo da se maksimalno iskoriste štamparske mašine, i to je, krajem XIX veka dovelo do prvog dogovora, kojim su nemački proizvođači uveli dvanaest "nor-malnih" formata, koji su naišli na široku primenu. Od 1920. godine su, u Nemačkoj i još nekim evropskim zemljama, uvedeni standardi, koji se i danas primenjuju.

Danas se u praksi primenjuju standardni formati papira, za koje je zajedničko da je odnos kraće prema dužoj strani jednak . Može se reći i da se stranice papira odnose jedna prema drugoj kao strana kvadrata prema dijagonali, jer je . Na osnovu toga može se zaključiti da se manja stranica, m, odnosi prema većoj, M, kao veća prema dvostrukoj manjoj:

Ovaj odnos razlikuje se od odnosa zlatnog preseka, koji iznosi:

Zlatni presek je nešto izduženiji od standardnog odnosa dužina strana i nije primenjen iz praktičnih i ekonomskih razloga, iako se smatra da je on vizuelno najprihvatljiviji.

Slika 2.8. Formati papira: a) Dimenzije osnovnih i dopunskih redova; b) Podela osnovnog formata na razrede

Postoji glavni red formata, koji se obeležava slovom A, i dopunski redovi formata, B, C, i D. Svaki red je podeljen na razrede, koji se obeležavaju brojevima od 0 do 12. Svaki sledeći razred dobijen je poprečnim deljenjem prethodnog na pola. Na slici 2.8. prikazani su glavni i dopunski redovi, kao i razredi glavnog reda A.

Za format sa oznakom A0 uzet je list čija je površina 1 m2. Primenom usvojenog odnosa du-žina stranica, lako je izračunati da su dimenzije tog formata 841 1189 mm (dimenzije se po standardu izražavaju u milimetrima, i uvek se prvo daje kraća stranica). Svi ostali razredi se dobijaju na pomenuti način - poprečnim deljenjem na dva jednaka dela.

Površina dopunskog reda C određena je kao geometrijska sredina redova A i B, odnosno format C0 ima 1,1892 puta veću površinu od formata A0:

Površina dopunskog reda D određena je tako da red A predstavlja geometrijsku sredinu između formata D i C. I kod formata C i D važi isti odnos dužina stranica. Na osnovu ovih postavki dobija se da je površina formata B0 jednaka a dimenzije su 1000 1414 mm. Dimenzije formata C0 su 917 1297 mm a D0 i 771 1090 mm.

Postoje i tzv. uski formati, koji se dobijaju uzdužnim deljenjem standardnih formata. Označavaju se razlomkom ispred oznake reda i razreda (1/2 A4, 1/4 C5).

Format gotovog dela se može, ali i ne mora poklapati sa nekim od standardnih formata. Ukoliko postoji razlika, onda se format novina, na primer, zadaje takođe u mm.

Format knjige se obično izražava u centimetrima ili milimetrima, i obavezno se prvo daje širina, a zatim visina. Ako se drugačije ne naznači, pod formatom knjige se podrazumeva veličina korica, a ne veličina obrezanog ili neobrezanog knjižnog bloka. Postoji još jedan način zadavanja formata u bibliotekarskoj ili bibliografskoj klasifikaciji, preko visine korica ili leđa knjige. U tabeli 2.1. dat je pregled veličina i istorijskih naziva pojedinih bibliografskih formata.

Tabela 2.1. Veličine i nazivi bibliografskih formata

Visina korica, cm

do 20

20-25

25-30

30-35

35-40

40-45

preko 45

Bibliog-rafski naziv formata

sedec oktav

ve-liki oktav

kvart

ve-liki kvart

folio ve-liki folio

U praksi se često nailazi na problem određivanja najvećeg broja listova određenog formata iz polaznog formata. Ovo je veoma važno radi što boljeg iskorišćenja papira. Rešavanje ovog problema u opštem slučaju prikazano je na sledećim primerima:

1) Ako iz tabaka formata 1010 1200 mm treba dobiti listove formata 300 500 mm, razmotriti mogućnost dobijanja najvećeg broja listova.

Slika 2.9. Mogući raspored strana na listu papiraMoguće je izvršiti sečenje na dva načina (slika 2.9). U prvom načinu duža strana manjeg lista

postavljena je paralelno dužoj strani većeg lista (vertikalna podela), dok je u drugom slučaju

obrnuto (dijagonalna podela). Broj listova koji se može dobiti, može se izračunati po jednoj od sledećih formula (naravno, svi količnici se zaokružuju na nižu celobrojnu vrednost, jer potrebni su celi listovi):

Prva jednačina daje sv = 32 = 6, a po drugoj jednačini je sd = 42 = 8. Očigledno je da se bolje iskorišćenje postiže ako se sečenje izvrši tako da duža stranica polaznog (većeg) formata bude paralelna dužoj stranici manjeg formata. U ovom slučaju, pravilnim izborom se dobijaju dva lista više, ali moguće su i znatnije uštede. Na taj način ušteda iznosi 25 % materijala.

Ovaj problem se može postaviti i na drugi način:

2) Ako od tabaka formata 600 960 treba izrezati listove formata 146 186, da li je ekonomičnija dijagonalna ili vertikalna podela?

- broj listova koji se može dobiti vertikalnom podelom iznosi:

- broj listova koji se može dobiti dijagonalnom podelom iznosi:

Očigledno je da je u ovom slučaju ekonomičnija vertikalna podela.

Ako se u razmatranje uzme i maksimalan format koji može da i odštampa neka mašina kao i drugi značajni podaci, tada se problem može rešavati na sledeći način:

3) Između osnovnih formata A i B izabrati onaj koji obezbeđuje ekonomičniju proizvodnju etiketa dimenzija 140 x 205 mm, na jednobojnoj mašini formata A1, odnosno B1. Tiraž iznosi 1,000.000 etiketa. Etikete se izrađuju na papiru 80 g/m2. Izračunati uštedu u vremenu i uštedu u materijalu, ako je cena papira x din/kg, a cena rada mašine 40 x din/h, za slučajeve da se etikete štampaju u jednoj i u četiri boje.

Rezultati proračuna cene rada i utroška materijala za jednobojne etikete prikazani su u tabelama 2.2. i 2.3.

Tabela 2.2. Proračun utroška materijala i cene rada za štampanje jednobojnih etiketa

For-mat

Br. ra-dnih časo-va, h

Cena rada, din/h

Masa papira, kg

Cena papira, din/kg

Ukupna cena, din

A1 12,5 500 x 2500 2500 x 3000 xB1 9,5 380 x 2690 2690 x 3070 xTabela 2.3. Proračun utroška materijala i cene rada za štampanje četvorobojnih etiketaFor-

matBr. ra-

dnih časo-va, h

Cena rada, din/h

Masa papira, kg

Cena papira, din/kg

Ukupna cena, din

A1 50 2000 x 2500 2500 x 4500 xB1 38 1520 x 2690 2690 x 4210 x

U ovom slučaju treba prvo utvrditi koja je najekonomičnija podela i u kojem formatu se dobija manji otpadak. Očigledno je da se iz jednog tabaka formata A1 dobija manje etiketa ali je i procenat otpatka manji. Međutim, treba utvrditi za koliko će štampanje iz formata A duže trajati od štampanja iz formata B, i utvrditi kolika je razlika u ceni. Ako se pokaže da je razlika u

ceni rada veća od uštede zbog manjeg otpatka materijala, onda treba izabrati format B. Ako je ušteda u materijalu veća od razlike u ceni rada, tada treba izabrati format A.

Rezultati proračuna pokazuju da je za štampanje jednobojnih etiketa ekonomičnije izabrati format A, dok je u slučaju štampanja četvorobojnih etiketa povoljniji format B.

Pri štampanju se može postaviti i sledeći problem:4) Iz formata B1 potrebno je izraditi prospekte formata C4 (229 x 324 mm). Prospekti se

sastoje od četiri strane, formirane savijanjem tabaka formata C4. Da li je ekonomičnija vertikalna ili dijagonalna podela?

U ovom slučaju za proračun se ne sme uzeti format gotovog izdanja, već format knjižnog tabaka, odnosno celine iz koje se formira prospekt.

Kriterijum tehnologičnosti će ponekad dati podelu koja na prvi pogled ne izgleda najekonomičnija, međutim specifični zahtevi izdanja se moraju poštovati. Tako će na primer, u nekim slučajevima morati da se poštuje pravilo da duža strana štamparskog tabaka mora da bude paralelna smeru vlakana u papiru, bez obzira da li se time odstupa od najekonomičnije podele.

2.7. SVOJSTVA OSTALIH VRSTA PODLOGA ZA ŠTAMPANJE27Pored papira mogu se štampati različiti materijali organskog i neorganskog porekla kao što su

tekstil, polimerni materijali (prirodnog ili sintetičkog porekla), staklo, drvo i metal.Ove podloge mogu doći u štampariju u obliku tkanine, folije ili već formiranog proizvoda ko-

ji treba odštampati.Polimerne podloge se, uglavnom, primenjuju za izradu ambalaže. U nekim slučajevima štam-

panje se obavlja pre formiranja krajnjeg oblika (štampanje folija), a u nekim slučajevima posle (tube, kutije, kante, boce).

Najznačajniji prirodni polimerni materijal koji se štampa je celofan. Celofan predstavlja celulozni proizvod, i isporučuje se u gramaturama od 15 do 65 g/m2. Celofan je providan kao staklo i veoma savitljiv. Površina celofana je glatka i sjajna. Celofan je nepropusan za vazduh i masnoće, ali je i higroskopan, što predstavlja ozbiljan nedostatak za neke namene. Može se lakirati, čime mu se poboljšavaju izolaciona svojstva, smanjuje hidrofilnost a poboljšavaju mu se i mehaničke osobine.

Od sintetičkih polimera najznačajniji su polietilen (PE), polivinilhlorid (PVC), poliamid (PA), polistirol (PS), poliestar (PES), polipropilen (PP) i polikarbonat (PC). Ovi materijali se, između ostalog, isporučuju u obliku folija različitih debljina i različitog stepena providnosti. S obzirom da su providni, za postizanje kvalitetnog višebojnog otiska neophodno je koristiti pokrivnu belu boju kao osnovu.

Polimerni materijali imaju veliku glatkoću i malu upojnost površine. Zbog toga tokom štampanja treba ostvariti intenzivno sušenje otiska, jer, za razliku od papira, ovde je dominantan proces vezivanja boje za podlogu otparavanjem rastvarača i formiranje očvrsnutog sloja boje na površini. Često se, pre štampanja prve boje, materijal u prvoj štamparskoj sekciji premazuje adhezivom, ili se pre štampanja površina obrađuje, da bi se ostvario bolji prenos boje sa štamparske forme na podlogu. Polimerni materijali se mogu štampati u svim tehnikama štampe, s tim što mašine za štampu iz rolne treba da imaju specijalne uređaje za vođenje trake, koji će sprečiti uzdužno nabiranje rastegljive polimerne folije.

Od metala najznačajniji su aluminijum i beli lim. Aluminijum se javlja u obliku tanke folije koja je sastavni deo nekog kompleksnog ambalažnog materijala. Aluminijumska folija se štampa na mašinama za duboku, ofset ili flekso štampu iz rolne. Beli lim predstavlja čelični lim elek-trolitički prevučen slojem kalaja sa jedne strane. Štampa se u obliku tabli u tehnici limoštampe, koja predstavlja varijantu ofset štampe.

3. FUNKCIJA PRITISKA U POSTUPKU ŠTAMPANJA3

3.1. OSNOVNI POJMOVI31

3.1.1.Pritisak štampanja311

Podloge za štampanje, a pre svih papir, imaju neravnu površinu. Odstupanje nivoa površine od nekog srednjeg nivoa (hrapavost) iznosi i do 30 μm. Pri tako neravnom reljefu nije moguće ostvariti potpun kontakt površine papira sa nekom drugom površinom, kao što je, na primer, površina štamparske forme koja nosi sloj boje.

Pritisak pri štampanju obezbeđuje kontakt i uzajamno dejstvo boje na štamparskoj formi sa podlogom koja se štampa. Osim toga, pri štampanju na papiru, kartonu, tekstilu i sličnim materijalima koji poseduju sposobnost stišljivosti, pritisak smanjuje neravnine na površini i potpomaže fiksiranje boje za podlogu utiskujući je u mikroreljef i pore upojnih podloga. Athezivne veze između molekula boje i molekula podloge formiraju se kako kod upojnih tako i kod neupojnih podloga, pri čemu se kod neupojnih boja utiskuje samo u reljef površine.

Pritisak u sistemu za štampanje ostvaruje se između dva elementa, od kojih je jedan krut, a drugi deformabilan. U sistemu za štampanje nephodno je, u zoni kontakta, postići da rastojanje između nosioca štamparske forme i elementa kojim se ostvaruje pritisak, odnosno nosioca pokrivke, bude manje od zbira debljina štamparske forme, podloge i pokrivke. Usled toga deformišu se i šamparska forma i pokrivka, pri čemu se u njima javlja napon. Međutim, zbog razlike u modulima elastičnosti, deformacije metalnih delova (metalnih štamparskih formi, metalnih štamparskih cilindara ili ploča) su zanemarljive u odnosu na deformacije pokrivke. Pokrivka se deformiše u mnogo većoj meri, čime obezbeđuje da se ostvari bli-zak kontakt štamparske forme sa podlogom, bez obzira na postojanje neravnina na podlozi, eventualnu neujednačenost visine štampajućih elemenata na štamparskoj formi kao i nesavršenost sistema za štam-panje. Pritisak štampanja je jednak naponu koji se javlja u materijalima koji se nalaze u zoni kontakta.

U klasičnoj visokoj štampi (tipoštampi), pritisak se ostvaruje između štampajućih elemenata štamparske forme, izrađene od krutog materijala i podloge, koja se nalazi na elastičnoj pokrivci. Pokrivka kod zaklopnih i cilindarskih mašina za visoku štampu može biti izrađena od nekoliko slojeva kartona ili papira različite debljine i mehaničkih svojstava. Kod rotacionih mašina za visoku štampu iz rolne, štam-parski cilindar je presvučen pokrivkom od gume ili polimernog materijala.

U flekso štampi, obliku visoke štampe u kojoj se koriste fleksibilne štamparske forme, pritisak se ostvaruje između štampajućih elemenata štamparske forme i krutog, metalnog štamparskog cilindra. U ovom slučaju, prilikom otiskivanja, dolazi do povratne deformacije fleksibilne štamparske forme, čime se ostvaruje potpun kontakt sa podlogom.

U ofset štampi, kao tehnici indirektne štampe, prisutne su dve zone kontakta: između cilindra forme i ofset cilindra, i između ofset cilindra i štamparskog cilindra. Ofset cilindar je presvučen ofset pokrivkom, izrađenom od nekoliko slojeva gumenog i tekstilnog materijala. Cilindar forme i štamparski cilindar su izrađeni od metala, i njihova deformacija u momentu otiskivanja je zanemarljiva u odnosu na deformaciju ofset pokrivke.

U dubokoj štampi pritisak se ostvaruje u zoni kontakta metalnog cilindra forme i štamparskog cilindra koji je izrađen od polimernog materijala.

Ukupna sila, F, koja deluje u zoni kontakta štamparske forme sa bojom i podloge čija je površina S = ab, naziva se zbirna sila štampanja, a sila izražena po jedinici površine srednji pritisak štampanja, psr. Zbirna sila štampanja je jednaka:

3.1.2. Funkcija pokrivke312

Tokom štampanja štamparska forma ostvaruje pritisak na podlogu i pokrivku, pri čemu obe trpe deformacije. Deformacija štamparske forme ograničava njenu upotrebu odražavajući se na tiražnost, odnosno na broj kvalitetnih otisaka koji se u datim uslovima mogu ostvariti pomoću jedne štamparske forme.

Deformacija pokrivke može biti u većoj ili manjoj meri povratnog karaktera, što se odražava različito na kvalitet štampanih proizvoda.

Štampanjem bez pokrivke ostvaruje se krut kontakt štamparske forme i podloge (slika 3.1 a), što zahteva visoke pritiske štampanja radi dobijanja kvalitetnog otiska. Ukoliko pri ovakvom kontaktu

štampajući elementi nemaju istu visinu, moguća su dva nepovoljna slučaja: ili da štampajući elementi ne dođu u kontakt sa podlogom (element E2 na slici 3.1.a), ili da taj kontakt bude slab (manji pritisak štampanja) a otisak bled.

Slika 3.1. Kontakt forme za visoku štampu sa podlogom na osnovi od krutog materijala (a) i na deformabilnoj pokrivci (b)

Da bi se kompenzovale neravnine na površini podloge i štamparske forme, pri štampanju se primenjuje pokrivka koja može biti različite deformabilnosti (slika 3.1.b).

Tokom utiskivanja štampajućih elemenata u pokrivku, dolazi do intenzivnog kontakta između štamparske forme i podloge. Dejstvom sile kojom zaklopna ploča potiskuje formu prema podlozi javlja se deformacija u pokrivci i podlozi. Posledica deformacije materijala pokrivke (i podloge) je napon, koji proizvodi silu suprotnog smera sili kojom deluje zaklopna ploča. Raspodela napona prikazana je na slici 3.1.b. Štampajući element E2 je nešto niži od E1 i E3, pa se pokrivka ispod njega deformiše u manjoj meri. Zbog manjeg stepena deformacije, manje su sile i pritisak štampanja. Ovaj nedostatak može da se kompenzuje u postupku pripreme mašine za štampanje, postavljanjem podloški ispod štamparske forme ili pokrivke na mestima koja odgovaraju nižim štampajućim elementima. Sa slike 3.1.b takođe se može uočiti da napon nije isti po celoj površini štampajućeg elementa, već da napon raste prema periferiji. Ovo ponekad ima za posledicu veći intenzitet otiska po ivicama, ali i brže habanje štampajućih elementa, što smanjuje oštrinu otiska.

Ukoliko se ne bi koristila deformabilna pokrivka, tada bi za ostvarivanje dovoljnog i punog kontakta bio potreban izuzetno visok pritisak. Pokrivka štiti formu i štamparski sistem od preopterećenja i, izborom debljine i tvrdoće, reguliše pritisak na formu.

3.1.3.Osnovni dijagram štampanja313

Osnovni dijagram štampanja karakteriše zavisnost prenosa boje (slika 3.2) sa štamparske forme na materijal od pritiska štampanja.

Slika 3.2. Zavisnost prenosa boje od pritiska štampanja

Pri maloj vrednosti pritiska, prelaz boje sa štamparske forme na podlogu ima slučajan karakter (deo OA na dijagramu). Na delu AB sloj boje koji prelazi na podlogu raste približno srazmerno porastu

pritiska. Tačka B određuje najmanji tehnološki neophodan pritisak štampanja (pn), pri kojem se dobija otisak zadovoljavajućeg kvaliteta. Tačka C odgovara optimalnom pritisku (p0), pri kojem se postiže optimalan prelaz boje sa štamparske forme na podlogu. Dalje povećavanje pritiska na delu CD ne pove-ćava značajno prelaz boje sa štamparske forme na podlogu. Iznad kritične vrednosti pritiska (pk), dolazi do deformisanja otiska i povećanog habanja štamparske forme.

3.1.4.Tehnološki neophodan pritisak štampanja314

Pritisak koji je neophodno ostvariti, ne može se jednoznačno definisati, jer zavisi od tehnike štampe, karaktera štamparske forme, svojstava podloge i drugih faktora. Vrednost tehnološki neophodnog pritiska raste sa smanjenjem glatkoće materijala, smanjenjem tačnosti izrade štamparske forme i svih elemenata štamparskog sistema, kao i sa povećanjem njihove tvrdoće. S obzirom da se tvrdoća papira smanjuje sa povećanjem vlažnosti, vrednost tehnološki neophodnog pritiska štampanja se tada smanjuje.

Pri konstantnoj vrednosti tvrdoće materijala pokrivke i sistema za štampanje, vrednost pritiska zavisi od tvrdoće štamparske forme. Zbog toga je, na primer, pri štampanju sa elastičnih (gumenih) štamparskih formi potreban manji pritisak štampanja, nego u tehnici visoke štampe sa tvrdih štamparskih formi.

Uticaj postupka štampanja je povezan sa karakterom štamparske forme, viskoznošću boje i prome-nama viskoznosti u funkciji brzine štampanja. Najmanja vrednost pn potrebna je za štampanje sa ofset štamparskih formi, koje imaju ravnu površinu. Štampanje sa štamparskih formi za visoku i duboku štampu iziskuje veći tehnološki neophodan pritisak štampanja. Dijapazon dozvoljenih pritisaka u kojem se dobija kvalitetna štampa, kreće se od tehnološki neophodnog pritiska, pn, do kritične vrednosti pri-tiska, pk.

Vezu između ovih veličina daje jednačina:

gde je k koeficijent koji određuje odnos između pk i pn.U tabeli 3.1. prikazane su vrednosti pritiska štampanja za razne postupke štampanja. Pritisak štampanja ne zavisi direktno od brzine štampanja, već indirektno. Ovo je povezano sa

neophodnošću promene viskoznosti boje, vremena kontakta štampanja, procenta prenete boje sa štamparske forme a usled toga i kvaliteta štampe. Eksperimentalno je utvrđeno (ne uzimajući u obzir kva-litet otiska) da u rasponu brzina od 0,2 do 10,5 m/s vrednost pritiska praktično ne zavisi od brzine štampanja.

Tabela 3.1. Vrednost tehnološki neophodnog pritiska, pn i koeficijenta k

R.br. Postupak štampanja

Vrsta štamparske forme k pn, N/mm2

1. Visoka

klasičan slog 2.0-2.5 1.0-2.0rasterski kliše 1.5-2.0 4.0-5.0stereotipija 1.5-2.0 5.0-6.0

2. Ofset - 1.4-1.5 1.0-1.5

3. Duboka (tabačna)

dubina nagrizanja 1-40 μm 1.5-2.0 3.0-4.0dubina nagrizanja 15-40 μm 2.0-2.5 2.0dubina nagrizanja 4 μm 1.5-2.0 4.0dubina nagrizanja 1 μm 1.5 8.0

4. Duboka (iz rolne) dubina nagrizanja 1-40 μm 1.5-2 2.0-3.0

3.2. DEFORMACIJA I KARAKTERISTIKE POKRIVKE32

Da bi se ostvario dobar kontakt štamparske forme i podloge pri štampanju, materijal pokrivke mora da ima izraženu elastičnost. Osim toga, on mora da bude otporan na rastezanje i sabijanje, da uvek ima konstantnu debljinu i glatku površinu. Za izradu pokrivke koriste se različite vrste papira, gume, tkanine,

prešpana, sintetičkih i drugih materijala. Sastav pokrivke iskazuje suštinski uticaj na njenu tvrdoću i ka-rakter deformacije pod opterećenjem.

3.2.1.Deformacija pri gnječenju pokrivke i papira321

Prilikom delovanja sile na nepokretno telo, doći će do promene njegovih dimenzija. U oblasti važenja Hukovog zakona (Hooke) postoji linearna zavisnost između relativne promene dimenzija tela i napona koji se javlja u materijalu pod dejstvom sile koja je proizvela dato izduženje (ili sabijanje):

gde su: [Pa] - napon sabijanja,E [Pa] - Jungov moduo elastičnosti,ε [-] - relativna promena dimenzija ili relativna deformacija,F [N] - sila pritiska,S [m2] - površina poprečnog preseka tela,ΔL [m] - apsolutna promena dužine tela iL0 [m] - početna dužina tela.Hukov zakon važi samo u ograničenom opsegu napona ili relativnih deformacija. Zavisnost između

napona i relativne deformacije koja važi van ovog opsega, nalazi se eksperimentalnim putem. Međutim, matematičkom obradom rezultata dolazi se do jednačina kojima se može definisati oblik krivih zavisnosti napona i relativne deformacije.

Konstanta m (ili n) pokazuje koliko zavisnost napona sabijanja pokrivke od relativne deformacije odstupa od prave linije. Međutim, krive koje se dobijaju pri povećavanju opterećenja (kriva I na slici 3.3) i pri rasterećenju (II na slici 3.3) se ne poklapaju. To govori o postojanju nepovratnih plastičnih de-formacija, εn koje se gomilaju pri ponovnom gnječenju pokrivke i dovode do njenog ojačavanja. Eksperimentalno je utvrđeno da, sa smanjenjem debljine pokrivke, povećanjem njene čvrstoće, stepena prethodnog gnječenja i rastezanja, strmina krive se povećava. Drugim rečima, za zadatu deformaciju u materijalu sa izraženijim navedenim svojstvima javljaju se veći naponi.

Slika 3.3. Zavisnost napona od deformacije: εp - povratna deformacija, εn - nepovratna deformacija, ε - ukup-na deformacija

Nagib krivih = f(ε) kod novih, neopterećenih papirnih pokrivki, menja se veoma izraženo u po-četnom periodu štampanja - periodu razrade. Na kraju tog perioda porast plastičnih deformacija u njoj se usporava i pritisak štampanja se praktično stabilizuje. Tada krive = f(ε) za fazu povećavanja optere-ćenja i smanjivanja opterećenja počinju da se poklapaju (kriva III na slici 3.3). Posle razrade, pokrivka određeno vreme radi stabilno, dok usled nagomilanih plastičnih deformacija skoro potpuno ne izgubi svoja elastična svojstva i postane neupotrebljiva.

Utvrđeno je da pri konstantnoj vrednosti deformacije za vreme uzastopnog opterećivanja materijala, dolazi do pojave postepenog smanjenja napona. Ova pojava se naziva relaksacija, i zbog nje sa vreme-nom dolazi do smanjenja pritiska štampanja, pa ga je potrebno povremeno kontrolisati i regulisati.

3.2.2.Karakteristika pokrivke322

Najvažniji pokazatelj svojstava pokrivke je elastičnost, koja se ocenjuje veličinom deformacije pri konstantnom naponu, ili veličinama, kao što su Jungov moduo elastičnosti E i konstanta m, koje ka-rakterišu nagib krive log σ - log ε. U tabeli 3.2 date su vrednosti konstanti E i m za neke materijale koji se češće primenjuju.

Tabela 3.2 Karakeristike materijala pokrivke

Sastav pokrivke Debljina, mm E, (N/mm2)m m

pluta 1 3.4 0.65

filc 2 1.6 0.45

novinski papir 1 1.0-1.5 0.36

štamparski papir 1 1.4-2.0 0.38

premazni papir 1 3.0-11.5 0.38-0.55

guma+filc 4.2 3.1 0.32

dvostruka guma 3.6 5.2 0.415

obična guma 1.8 11.0 0.6

obična guma 1.97 11.0 0.39

prešpan+papir 1 6.3 0.423

karton bristol 0.8 22.0 0.00

Osim konstanti E i m, materijal pokrivke može da se okarakteriše još i koeficijentom elastičnosti, Ke, koji se za stalni period vremena određuje u procentima prema jednačini:

Ovaj koeficijent je takođe promenljiv sa vremenom. U početku štampanja Ke se u izvesnoj meri povećava, a zatim se polako smanjuje, da bi tek posle određenog broja otisaka postao konstantan (slika 3.4).

Slika 3.4. Zavisnost koeficijenta elastičnosti pokrivke od broja odštampanih otisaka n

3.2.3.Izbor tipa i upotreba pokrivke323

Pravilan izbor pokrivke omogućava regulisanje pritiska štampanja, povećava tačnost štampanja i tiražnost štamparske forme. Na izbor tipa pokrivke i njenu konstrukciju utiču kvalitet papira na kome se štampa, karakter štamparske forme i tip štamparske mašine.

Kod zaklopnih, cilindarskih i rotacionih mašina tipo štampe, za štampanje novina i časopisa koriste se višeslojne papirne ili kombinovane pokrivke. One imaju stalan i promenjiv deo, čiji sastav preporučuje proizvođač mašine.

Kod ofset mašina i tabačnih mašina duboke štampe kao pokrivka se koristi gumirano platno, odnosno neki sličan elastični materijal. Za regulisanje debljine pokrivke ili pritiska štampanja pod platno se podlažu listovi raznih materijala tačno definisane debljine kao ofset platna (kod ofsetnih mašina), ili deb-ljeg papira ili prešpana (kod tabačnih mašina duboke štampe). Kao pokrivka kod mašina za duboku štampu iz rolne služi gumena obloga štamparskog valjka.

Elastična pokrivka se, po pravilu, primenjuje pri štampanju sa komplikovanih ilustracionih štamparskih formi za tipo štampu. Za tekstualne štamparske forme se primenjuju pokrivke srednje elas-tičnosti, a za stereotipne štamparske forme mekše i deblje pokrivke (do 4 mm). Mekše pokrivke bolje od tvrdih kompenzuju netačnosti u izradi štamparske forme. Primena meke pokrivke kod klasičnih štamparskih formi za tipo štampu se ne preporučuje, jer se štampajući elementi dublje utiskuju u podlogu, usled čega dolazi do njihovog bržeg habanja i zaokrugljivanja štampajućih elemenata i smanjenja tiražnosti.

3.2.4.Površina zone kontakta 324

Površina zone kontakta odgovara površini štamparske forme samo u slučaju zaklopnih štamparskih mašina:

gde su:S [m2] - površina zone kontakta,Sf [m2] - površina štamparske forme iB [m] - širina štamparske forme iL [m] - dužina štamparske forme.Za razliku od zaklopnih mašina, kod kojih do kontakta između forme i podloge dolazi odjednom, kod

cilindarskih i rotacionih mašina, kontakt štamparske forme i podloge ostvaruje se kontinualno. U svakom momentu, u neposredni kontakt sa podlogom za štampanje, dolazi samo deo štampajućih elemenata štamparske forme. Zona kontakta je, zbog toga, znatno manja i ograničena je na usku traku širine z. U tom slučaju površina zone kontakta S iznosi:

gde je L [m] - dužina cilindra.Na slici 3.5 je prikazan kontakt dve cilindrične površine, od kojih je A elastična površina prikazana

punom linijom pre kontakta, odnosno tačkastom linijom tokom kontakta sa krutom cilindričnom površi-nom B.

Slika 3.5 Izgled kontakt zone u statičkim uslovima; kontakt krute B i elastične cilindarske površine A

Kriva P označava zavisnost pritiska od rastojanja od sredine zone kontakta. Pritisak je najveći u sredini zone (x = 0, p = pmax), jer je tu deformacija najveća. Na raspodelu pritiska štampanja na nekom rastojanju x od sredine zone deluje pritisak px. Na krajevima pojasa z deformacije nema i pritisak je jed-nak nuli.

Širina zone kontakta z se približno izračunava iz jednačine:

gde su:Re [m] - poluprečnik elastičnog cilindra,Rt [m] - poluprečnik krutog cilindra,d [m] - debljina pokrivke u neopterećenom stanju,Δd [m] - smanjenje debljine pokrivke pod dejstvom pritiska,σ [Pa] - napon u materijalu pokrivke, n - konstanta zavisnosti napona od deformacije, iE [Pa] - Jungov moduo elastičnosti.Iz jednačine je očigledno da širina zone kontakta raste sa povećanjem prečnika cilindara (R) i sma-

njenjem modula elastičnosti pokrivke (E).Kod cilindarskih mašina poluprečnik štamparskog cilindra (elastičnog) je Re=R a štamparske forme

(temeljne ploče) Rt=, pa je

gde je:R [m] - poluprečnik cilindraU slučaju kada su prečnici elastičnog i krutog valjka isti, Re=Rt=R, i ako se zna veza između pritiska i

ostvarene deformacije pri gnječenju, tada je:

Stvarna vrednost širine zone kontakta se u statičkim uslovima malo razlikuje od teorijske. Međutim, pri obrtanju, usled uspostavljanja asimetričnog profila pokrivke u zoni kontakta, stvarna širina zone se povećava za nekoliko procenata i istovremeno pomera u odnosu na osu simetrije za nekoliko desetih delova milimetra.

Raspodela deformacije i pritiska (p) po širini dodirnog pojasa zavisi od vrednosti deformacije po-krivke. U statičkim uslovima kriva raspodele pritiska je uvek simetrična, a za dinamičke uslove može da bude i asimetrična. Na slici 3.6 u poprečnom preseku punom linijom je prikazan asimetričan izgled de-formisane pokrivke prilikom obrtanja.

Slika 3.6 Izgled kontakt zone u dinamičkim uslovima (zdin)

Navedeni zaključci, međutim, ne važe u potpunosti i za visoku štampu. U ofset postupku štampajući i neštampajući elementi se nalaze praktično u istoj ravni. U postupku duboke štampe štampajući elementi su izdubljeni u materijalu štamparske forme, ali su ispunjeni praktično nestišljivom bojom, tako da se opet može smatrati da se štampajući i neštampajući elementi nalaze u istoj ravni. Pritiskom štampanja u tim postupcima može se smatrati sila po jedinici površine kontakta koju čine i štampajuće i neštampajuće površine.

U postupku visoke štampe pod pritiskom štampanja podrazumeva se sila koja deluje po jedinici po-vršine štampajućih elemenata, s obzirom da su neštampajući elementi na nižem nivou od štampajućih i ne dolaze u kontakt sa podlogom. U ovom slučaju treba uzeti u obzir i broj i dimenzije štampajućih elemenata koji se u datom trenutku nalaze u zoni kontakta štamparske forme i podloge.

Na slici 3.7 prikazana je širina zone kontakta pri različitoj tonskoj vrednosti lika štamparske forme za ofset (a), duboku (b) i visoku štampu (c). U slučaju duboke i ofset štampe pritisak štampanja će biti:

gde su:z [m] - širina zone kontakta.F [N] - sila iL [m] - dužina zone kontakta.Za visoku štampu pritisak štampanja može da se izrazi jednačinom:

gde je Si [m2] površina i-tog štampajućeg elementa štamparske forme koji se u datom momentu nalazi u zoni kontakta.

Slika 3.7. Širina kontakt zone u osnovnim tehnikama štampe za različite tonske vrednosti

Pri konstantnoj sili između štamparskog cilindra i cilindra forme kod mašine za visoku štampu, očigledno je da će vrednost pritiska štampanja varirati u zavisnosti od udela štampajućih elemenata na delu štamparske forme koji je u datom momentu u zoni kontakta.

Raspodela pritiska u zavisnosti od rastojanja od početka zone kontakta može se izraziti i analitički:

gde su:px [Pa] - pritisak štampanja, koji deluje na rastojanju x [m] od početka kontakt zone,d1 i d2 [m] - debljine elastičnih slojeva na cilindrima,Δdx [m] - deformacija elastičnog sloja na rastojanju x od početka zone kontakta,m [-] - odstupanje od proporcionalne zavisnosti odnosa napona sabijanja pokrivke od relativne

deformacije.Ukoliko samo jedan cilindar nosi elastičnu površinu, tada je d1=d, a d2=0.Uz određene aproksimacije može se doći do sledeće jednačine za zavisnost pritiska u određenoj pozi-

ciji od maksimalnog pritiska:

gde je z [m] rastojanje između početka i kraja zone kontakta.Osim po širini, do raspodele pritiska dolazi i po dužini zone kontakta. Usled elastičnih deformacija

same mašine do kojih neizostavno dolazi pri štampanju, širina zone kontakta zy se menja krivolinijski prema sledećoj zakonitosti:

gde su:Δdy = Δd - fy [m] - najveća deformacija pokrivke u poprečnom preseku na rastojanju y [m] od kraja ci-

lindra pokrivke;Δd [m] - najveća deformacija pokrivke u poprečnom preseku na rastojanju y od kraja cilindragy = g1 + g2 [m] - zbirna vrednost ulegnuća štamparskog sistema u tom preseku.Na slici 3.8 prikazan je uticaj deformacije štamparskog sistema na raspodelu napona u zoni kontakta.

Slika 3.8 Uticaj deformacije štamparskog sistema na raspodelu pritiska u zoni kontakta

Na slici 3.8 a i b prikazane su dve projekcije štamparskog sistema, koji se pod uticajem pritiska ugiba. Ovo dovodi do neujednačenosti napona u pokrivci, odnosno do neujednačenosti pritiska štampanja po dužini cilindra (L). Deformacija pokrivke najveća je na krajevima štamparskog sistema (presek I-I), a najmanja u sredini, gde je ugib (Δd) najveći (presek II-II). Raspodela pritiska štampanja po dužini prikazana je na slici 3.8 c. Na slici 3.8 d trodimenzionalno je prikazana zavisnost pritiska štampanja od dve koordinate: rastojanja od sredine cilindara gledano po dužini (y) i rastojanja od sredine zone kontakta, gledano u poprečnom pravcu u odnosu na osu cilindara (x).

3.2.5.Mehanika štamparskog kontakta325

Trajanje kontakta tk [s], prilikom koga dolazi do prenosa boje sa jednog na drugi cilindar štamparskog sistema ili neku drugu odgovarajuću površinu, može se izračunati sledećom jednačinom:

gde su:αk [rad] - ugao obrta štamparskog cilindra ili pogonskog vratila kod zaklopnih mašina, koji odgovara

vremenu tk ili širini pojasa, z [m], u kome dolazi do kontakta,ω [rad/s] - ugaona brzina cilindra ili krivaje,vs [m/s] - brzina štampanja, Ds [m] - prečnik štamparskog cilindra,c [-] - broj obrtaja cilindra za jedan ciklus štampanja iT [-] - tiraž.Kod najbržih mašina vreme tk iznosi nekoliko hiljaditih delova sekunde a kod sporijih ovo vreme ne

prelazi jedan deseti deo sekunde. Za ovako kratko vreme dešava se složen proces uzajamnog dejstva boje sa podlogom za štampanje. Ovaj proces se može svesti na nekoliko osnovnih pojava prikazanih na slici 3.9:

- ispunjavanje pora i neravnina na površini materijala pod dejstvom pritiska štampanja u zoni kontakta (deo AB);

- upijanje boje od strane kapilarnog sistema podloge (deo BC);- razdvajanje sloja boje pri odvajanju boje od materijala i- kvašenje bojom i adheziju boje za podlogu (deo CD).

Zavisnost napona σ koji se javlja u boji pod uticajem pritiska valjaka u zoni kontakta prikazan je krivom linijom između tačaka A i B. Usled smanjenja rastojanja između valjaka najpre se javlja napon sabijanja, koji raste sa smanjenjem rastojanja između valjaka do maksimalne vrednosti σmax. Usled prodiranja boje u podlogu, a zatim i povećanja rastojanja između valjaka, napon sabijanja opada do tačke u kojoj je jednak nuli. Posle toga napon menja predznak, odnosno boja počinje da se isteže, formirajući niti u tački 2, i konačno se razdvaja u tački 1.

Slika 3.9 Pojave u zoni kontakta štamparske forme i podloge

Kao osnovni pokazatelj uzajamnog dejstva boje sa materijalom služi koeficijent prelaza (ili prenosa), Kpr, čija vrednost ne zavisi samo od pritiska štampanja, nego i od strukturno-mehaničkih svojstava podloge na kojoj se štampa, njene glatkoće, debljine sloja boje na štamparskoj formi, viskoznosti boje, brzine štampanja i geometrije površina u kontakt zoni.

3.3. JEDNAČINA PRENOSA BOJE33

Kao rezultat dovođenja u kontakt štamparske forme premazane bojom i podloge, dolazi do prelaza bo-je sa štamparske forme na podlogu. Deo boje koja prelazi u ovom procesu može se izraziti i matematič-kom relacijom. Postoji nekoliko jednačina koje opisuju ovaj proces, a jedna od najpoznatijih i najpo-uzdanijih je Voker-Fetske-ova (Walker-Fetske).

Masa boje po jedinici površine koja se u štampi prenosi na otisak može se, u najopštijem vidu, predstaviti kao funkcija dve uzajamno povezane promenljive veličine: mase boje na štamparskoj formi po jedinici površine pre otiskivanja i efektivne površine kontakta boje sa podlogom. Umesto mase boje po jedinici površine, u razmatranjima se može koristiti i podatak o debljini sloja boje.

Pod efektivnom površinom kontakta se podrazumeva stvarna površina dodira dela površine podloge sa bojom u datim uslovima štampanja. Efektivna površina kontakta predstavlja funkciju više faktora, od kojih su najznačajniji:

- karakter površine i strukturno - mehanička (deformaciona) svojstva podloge;- viskoznost i druga reološka svojstva boja;- pritisak;- trajanje kontakta papira i boje tokom štampanja, tj. brzina štampanja.Efektivnu površinu kontakta papira i boje najbolje karakteriše kapacitet papira za prijem boje. Ova

veličina se određuje minimalnom masom boje po jedinici površine, neophodnom za ispunjenje svih spoljnih neravnina površine papira u trenutku štamparskog kontakta. Pri tome se podrazumeva da ne-posredno po ispunjenju spoljnih neravnina određenom masom boje, počinje prodiranje boje unutar strukture podloge. Zbog toga se umesto kapaciteta površine papira koristi izraz kapacitet papira za prijem boje.

Prenos boje sa štamparske forme na podlogu tokom štampanja karakterišu krive prenosa, tj. zavisnost mase boje po jedinici površine ili zavisnost debljine sloja boje na otisku od odgovarajuće vrednosti na štamparskoj formi pre otiskivanja.

Odnos mase boje po jedinici površine na otisku i na štamparskoj formi pre otiskivanja predstavlja ko-eficijent prenosa boje Kpr:

gde su:y [kg/m2] - masa boje po jedinici površine na otisku, a x [kg/m2] - masa boje po jedinici površine na štamparskoj formi pre otiskivanja.Ponekad se za karakterisanje prenosa boje koristi koeficijent raspodele boje, V, koji predstavlja odnos

mase boje po jedinici površine na otisku sa masom boje po jedinici površine koja ostaje na štamparskoj formi posle otiskivanja:

Koeficijenti definisani u prethodne dve jednačine mogu da se izraze i preko odnosa debljina slojeva boje, kao:

gde su:hy [mm] - debljina sloja boje na otisku,hx [mm] - debljina sloja boje na štamparskoj formi pre otiskivanjahx-hy [mm] - debljina sloja boje koji ostaje na štamparskoj formi posle otiskivanja.Sloj boje koji se razdvaja i vezuje za podlogu prikazan je na slici 3.10.

Slika 3.10. Raspodela boje između štamparske forme i podloge

Očigledno je da će, kada je boja na štamparskoj formi u višku, na otisak preći ona masa boje koju ne-ravnine podloge mogu da prime b (kapacitet papira), zajedno sa određenim delom sloja boje sa štamparske forme x-b.

Ako se pođe od toga da se na štamparskoj formi pre otiskivanja nalazi masa boje po jedinici površine x, i da podloga može da primi masu boje po jedinici površine b, masa boje po jedinici površine na otisku y biće:

gde je f koeficijent koji karakteriše odnos dela sloja boje x – b koji pređe na otisak prema delu koji preostane na štamparskoj formi.

Ako sloj boje na štamparskoj formi nije dovoljan da ispuni sve neravnine, masa boje na otisku se mo-že prikazati kao funkcija udela površine podloge, F, koja se nalazi u stvarnom kontaktu sa bojom i mase

boje na otisku, Y [kg/m2], koja bi se nalazila na otisku čija bi cela površina bila prekrivena slojem boje date debljine:

Utvrđeno je da zavisnost udela površine papira u stvarnom kontaktu sa bojom, od mase boje na štamparskoj formi po jedinici površine, najbolje karakteriše zavisnost:

gde je: k [m-1] konstanta koja zavisi od glatkoće podloge.Pri određivanju zavisnosti Y=Y(x) može se poći od toga da masa boje koju podloga apsorbuje kada je

x>b iznosi upravo b, tj. dolazi do zasićenja papira. U slučaju da je sloj boje na štamparskoj formi nedovoljan da izazove zasićenje, na papir će preći neka masa boje manja od b, koju se može obeležiti sa Φb. Osim mase Φb, na papir prelazi i jedan deo preostalog sloja boje na štamparskoj formi, tako da se ukupna masa boje koja će preći na otisak može prikazati, analogno slučaju kada je boja na štamparskoj formi bila u višku, jednačinom:

Eksperimentalno je utvrđeno da zavisnost Φb=f(x) najbolje opisuje jednačina:

Kombinovanjem poslednje četiri jednačine dolazi se do Voker – Fetskeove jednačine prenosa boje:

Deljenjem leve i desne strane ove jednačine sa x dobija se zavisnost koeficijenta prenosa boje, Kpr, od mase boje po jedinici površine na štamparskoj formi pre otiskivanja:

Krive zavisnosti koeficijenta prenosa boje od debljine sloja boje na štamparskoj formi, koje se u svakom konkretnom slučaju konstruišu pri konstantnom pritisku i brzini štampanja, predstavljaju krive sa maksimumom (slika 3.11), na kojima se zapažaju tri oblasti:

- oblast nedostatka boje; prvi pravolinijski deo, koji karakteriše oštar uspon vrednosti koeficijenta prenosa, sve dok se približno ne dostigne prelazak u krivolinijski deo (oblast maksimuma);

- oblast punog zasićenja podloge bojom ili oblast maksimuma; ovaj deo spaja početni približno pra-volinijski deo sa završnim približno pravolinijskim delom;

- oblast kada je sloj boje na štamparskoj formi u višku; drugi približno pravolinijski deo koji karakteriše smanjenje vrednosti koeficijenta prenosa boje sa porastom debljine sloja boje na štamparskoj formi do neke konstantne vrednosti.

U jednačini prenosa boje figurišu tri koeficijenta: k, b i f. Članovi jednačine koji sadrže ove koeficijente nemaju podjednak značaj za sve oblasti debljine sloja boje na štamparskoj formi. Koeficijent k definiše prenos u oblasti tankog sloja boje, koeficijent b definiše srednju oblast ili oblast maksimuma a koeficijent f definiše oblast debljih slojeva boje na štamparskoj formi.

Koeficijent k zavisi od glatkoće podloge i ukazuje na brzinu ostvarivanja kontakta između podloge i sloja boje. S obzirom da efektivna glatkoća raste sa porastom pritiska štampanja, i vrednost koeficijenta k raste. Sa porastom brzine štampanja vreme kontakta papira i boje opada, podloga ima manje vremena da se deformiše pod pritiskom i da upije boju, pa vrednost koficijenta k opada. Na vrednost ovog koeficijenta utiče i viskoznost boje. Manje viskozne boje daju veće vrednosti koeficijenta k, jer je za zasićenje podloge potrebno manje boje.

Koeficijent b ukazuje na maksimalnu masu boje koju papir može da zadrži ili primi u kratkom vre-menskom intervalu štampanja. Ovaj koeficijent zavisi od poroznosti i glatkoće papira, i to tako da raste sa porastom poroznosti i smanjenjem glatkoće. Koeficijent b se u izvesnoj meri povećava sa povećanjem pritiska i smanjenjem brzine štampanja. Na vrednost koeficijenta b utiče i viskoznost boje. Boje sa najnižom viskoznošću daju najveće vrednosti koeficijenta b.

Koeficijent f pokazuje kako se deli slobodni deo boje na štamparskoj formi. Slobodni deo boje pred-stavlja onaj deo koji nije direktno (apsorpcijom) vezan za podlogu. Vrednost ovog koeficijenta raste sa smanjenjem brzine usled toga što pri manjim brzinama sloj boje ima više vremena da se razdvoji. Na porast koeficijenta f utiče i smanjenje viskoznosti boje, povećanje glatkoće podloge i povećanje pritiska štampanja.

Kao što prikazuje dijagam na slici 3.11 nagib krive u početnoj oblasti je utoliko strmiji, ukoliko je veća glatkoća papira. Koeficijent prenosa boje dostiže maksimum pri manjim debljinama sloja boje na štamparskoj formi.

Zavisnost Kpr = K(hx) predstavlja relativnu karakteristiku prenosa boje, dok zavisnost debljine sloja boje koji se prenese na otisak od debljine sloja boje na štamparskoj formi pre otiskivanja hy = hy(hx) prikazuje taj proces u apsolutnim jedinicama.

Slika 3.11. Krive prenosa boje za podloge različitog stepena glatkoće: 1 - hrapava podloga, 2 - glatka podloga

U opštem slučaju ova zavisnost (slika 3.12) sastoji se od prave linije u početnom delu, koja ne polazi iz koordinatnog početka, već na apscici pravi odsečak određene dužine. Vrednost odsečka h0x odgovara debljini sloja boje vezanog za štamparsku formu. Pri određenoj vrednosti debljine sloja boje na štamparskoj formi hx ova prava linija menja pravac i prelazi u drugu pravu liniju, koja je paralelna sa apscisom. Pri postepenom povećavanju debljine sloja boje na štamparskoj formi (pri konstantnim ostalim uslovima) dolazi do postepenog povećanja sloja boje koji prelazi na podlogu. U početku će se to dešavati u obliku izdvojenih mrlja čije se dimenzije povećavaju. Kada u jednom momentu dođe do spajanja mrlja u neprekidnu površinu, dalji rast mase boje na otisku se odvija kao povećanje debljine sloja boje. Međutim, počev od određene vrednosti debljine sloja boje na štamparskoj formi h'

x, porast debljine sloja boje na otisku prestaje. U datim uslovima podloga gubi sposobnost da primi novu boju. Dostiže se vrednost h'

y, tehnološka granica zasićenja podloge bojom. To je maksimalna masa boje koju podloga može da primi u datim tehnološkim uslovima.

Ovaj parametar je značajan ako se posmatra zajedno sa vizuelno - optičkim efektom koji se ostvaruje. Na slici 3.13 prikazana je zavisnost zacrnjenja otiska, Dot, od debljine sloja boje na otisku. Može se uočiti izvesna sličnost između zavisnosti debljine sloja boje na otisku od debljine sloja boje na štamparskoj formi i zavisnosti zacrnjenja otiska od debljine sloja boje na otisku. Veličina h''

y koja odgovara početku pravolinijskog dela krive paralelnog apscisi, odnosno minimalna debljina sloja boje na otisku pri kojoj se postiže maksimalno zacrnjenje naziva se optička granica zasićenja podloge bojom. U većini slučajeva h'

y

h''y.

Slika 3.12. Zavisnost debljine sloja boje na podlozi hy, od debljine sloja na štamparskoj formi hx

Slika 3.13. Zavisnost zacrnjenja otiska Dot, od debljine sloja boje na otisku hy