Struktura

Složení tiskových barev

Složení tiskových barev

Prakticky všechny tiskové barvy pro klasické tiskové techniky, se skládají ze čtyř skupin chemických látek:

  • Barvotvorné látky

  • Filmotvorné látky (pojiva)

  • Ředidla a rozpouštědla

  • Speciální přísady

Každá z těchto výše uvedených skupin chemických látek má v tiskové barvě zcela nezastupitelné místo a rozhoduje o vlastnostech a použití tiskové barvy.

Barvotvorné látky

Barvotvorné látky jsou nositelem barevnosti a tvoří z fyzikálního hlediska barevný tón. Barvotvornou látku tvoří barvivo nebo pigment. Barviva jsou mikroskopické částečky, které se rozpouštějí v příslušném rozpouštědlu a tvoří roztok. Naopak  pigment tvoří relativně velké částice, které se nerozpouštějí, ale tvoří suspenzi. V současné době se v pestrých tiskových barvách téměř výhradně používají barvotvorné látky anorganického původu.

Barviva a pigmenty

se rozdělují podle barevnosti na:

a) bílé a bezbarvé (běloba krycí, běloba transparentní)

  • oxid titaničitý (titanová běloba)

  • oxid zinečnatý (zinková běloba)

  • sulfid zinečnatý + síran barnatý (litopon)

  • hydroxid hlinitý

  • uhličitan hořečnatý

  • síran barnatý (blan-fix)

  • kaolin

  • oxid křemičitý

b) pestré (žlutá, modrá, fialová atd.)

  • chroman olovnatý (chromová žluť)

  • hexakyanoželeznatan železitodraselný (pařížská modř)

  • Guignetova zeleň

  • křemičitan hlinito-sodný (ultramarin)

  • ferokynaidová modř

c) černé

  • čistý amorfní uhlík

  • lampové saze

  • plamenné saze

  • krášlidla (přídavek barevného pigmentu, např. modrého)

d) kovové (zlatá, stříbrná, metalízy)

           Obr. 1: Šupinky metalického - hliníkového pigmentu

 

  • zlaté bronze (Cu + Zn)

  • stříbrné bronze (Al)

Podle původu se barviva a barevné pigmenty rozdělují na:

a) přírodní

  • anorganické (minerální, hlinky)

  • organické (rostlinné a živočišné)

b) syntetické

  • anorganické (černě, bronzy, běloby)

  • organické

  • azopigmenty (žluté, oranžové, červené)

  • ftalocyaninové pigmenty (modré, zelené)

  • fanálové pigmenty (fialové, modré, zelené)

  • antrachinonové a chidankridonové pigmenty (fialové, modré, oranžové, červené)

Filmotvorné látky (pojiva)

Filmotvorné látky zabezpečují přenos pigmentů na potiskovaný materiál. Vytvářejí optimální prostředí k dokonalému rozptýlení barvotvorné složky, nanášení barvy na tiskovou formu a její přenos na potiskovaný materiál. Po nanesení na potiskovaný materiál a zaschnutí vytváří souvislý barvový film, který je nositelem barevnosti tiskového obrazu. Tisková barva může obsahovat samostatné filmotvorné látky (pojiva), například nevysychavé oleje, nebo mohou být pojiva rozpuštěna v rozpouštědle, například pryskyřice rozpuštěná v toluenu. Filmotvorné látky s rozpouštědly určují reologické vlastnosti barvy, zejména viskozitu barvy,

délku vlákna, lepivost a tixotropii (vlastnost kapaliny, která v klidovém stavu houstne). Filmotvorné látky dále v barvě ovlivňují intenzitu přilnutí barvy na potiskovaný materiál, pružnost zaschnutého barvového filmu, případně společně s ředidly narušují povrch některých syntetických materiálů a umožňují tak dokonalou adhezi barvové vrstvy.

Mezi nejčastěji používané filmotvorné látky patří zejména:

a) rostlinné oleje

  • lněný

  • tungový

  • bavlníkový

  • ricínový

  • podzemnicový

  • fermeže

b) přírodní a syntetické pryskyřice

  • kalafuna

  • jantar

  • kopál

  • arabská guma

  • pryskyřice

  • šelak

c) kaučukové deriváty

  • kaučuk syntetický

  • kaučuk chlorovaný

  • kaučuk cyklizovaný

d) celulózové deriváty

  • estery celulózy

  • étery celulózy

e) asfalty a smoly

  • tvrdé a měkké asfalty

  • smola petrolejová

  • smola parafinová

  • smola stearinová

Ředidla a rozpouštědla

Rozpouštědla se používají zejména k ředění a rozpouštění tuhé filmotvorné látky a upravují tak viskozitu tiskové barvy. Rozpouštědla se rozdělují následujícím způsobem:

a) anorganická rozpouštědla

  • voda

  • anorganické kyseliny

b) organická rozpouštědla

  • alifatické uhlovodíky (benzín, petrolej, plynový olej)

  • aromatické uhlovodíky (benzen, toluen, xylen)

  • alkoholy (etanol, izopropanol, cyklohexanol, etylenglykol)

  • halogenderiváty uhlovodíků (tetrachlórmetan, trichlóretrylen)

  • aldehydy a ketony (aceton, cyklohexanon, benzaldehyd)

  • estery a étery (dietyléter, etylénglykolmonoetyléter, octan amylnatý, octan etylnatý)

Obvykle se v tiskové barvě používá více rozpouštědel najednou. Aby se zabránilo samovolnému schnutí tiskových barev v barevníku ofsetových a knihtiskových tiskových strojů, obsahují tiskové barvy rozpouštědla s vysokým bodem varu. U barev pro ofset a knihtisk se používají jako rozpouštědlo zejména minerální oleje. Ty jsou v současné době z ekologických důvodů nahrazovány stále častěji oleji rostlinnými. Takové tiskové barvy nesou označení „ECO“. UV tiskové barvy neobsahují v pravém slova smyslu rozpouštědla, ale monomery, které schnou chemickou cestou. Tiskové barvy hlubotiskové a flexotiskové jsou nízkoviskózní, tedy velmi řídké, a obsahují nejvyšší objem rozpouštědel. Po nanesení barvy na potiskovaný materiál je třeba co nejrychleji ředidlo odstranit odpařením, neboť potisk těmito technikami se často uskutečňuje na zcela nesavé materiály. Zde se používají rozpouštědla s nízkým bodem varu. Používají se zde zejména organická rozpouštědla na bázi alkoholů, alifatických uhlovodíků, esterů, ketonů, aromatických uhlovodíků, ale v některých případech také vody. Obsah těchto ředidel v tiskových barvách vyžaduje dokonale odvětratelné prostory a další úpravy pracovišť s ohledem na toxicitu a hořlavost těchto látek. V posledních letech se klade stále větší důraz na ekologii flexotiskových a hlubotiskových provozů, odsávaný vzduch je rekuperován, případně se ředidlové tiskové barvy nahrazují barvami, u kterých je ředidlem voda. Tento trend se projevuje zejména u obalového flexotisku a hlubotisku.

Speciální přísady

Jsou to tak zvaná aditiva, což jsou chemické látky, které se používají do tiskových barev na úpravu jejich vlastností. Jsou to zejména sušidla, zvláčňovadla a vosky. Mezi nejčastěji používaná sušidla patří chemické látky na bázi kobaltu, olova a manganu. Přidávají se zejména do tiskových barev, které schnou oxidační polymerací. V posledních letech jsou tato sušidla nahrazována chemickými látkami na bázi aktivního kyslíku, které jsou aktivovány při styku tiskové barvy s vlhčícím roztokem. Zařazují se sem také protiobtahovací přísady, tvořené například škrobovými částicemi.

Způsoby zasychání tiskových barev

U tiskových barev je velmi důležitý mechanismus jejich schnutí na potiskovaném materiálu. Tento mechanismus určuje zejména tisková technika, rychlost tisku, vlastnosti potiskovaného materiálu a požadavky na kvalitu tiskové barvy po jejím zaschnutí. V případě potřeby se může schnutí tiskové barvy urychlit sušícím systémem.

Tiskové barvy schnoucí penetrací

Jde o způsob, který je označovaný jako zapíjení nebo pronikání do potiskovaného materiálu.Tisková barva je roztokem tuhých filmotvorných látek a neprchavých rozpouštědel. Po nanesení této tiskové barvy na savý potiskovaný materiál jsou ředidla nasáta do jeho hmoty a na povrchu zůstává nelepivá filmotvorná látka s pigmentem. Typickým představitelem tiskových barev s penetračním schnutím jsou barvy pro klasický novinový kotoučový tisk. Tento způsob zasychání je velmi nedokonalý a tiskovou barvu lze i po delší době snadno rozmazat. Takový způsob schnutí je vyhovující pouze u novinové produkce technikami knihtisk, ofset a flexotisk, na dostatečně savých a pórovitých papírech.

Tiskové barvy schnoucí odpařením rozpouštědel

Jsou tvořeny roztokem tuhé filmotvotné látky v prchavém rozpouštědle. Jejich poměrně rychlé schnutí lze urychlit zvýšenou teplotou. Stejně jako v případě penetrace se jedná o fyzikální způsob zasychání (nedochází k chemické změně pojiva). Tímto způsobem zasychají barvy heatsetové, hlubotiskové, flexotiskové a sítotiskové.Pokud zasychání barev probíhá v důsledku chemické reakce (nejčastěji polymerace), označuje se takový způsob jako chemické zasychání.

Tiskové barvy schnoucí oxypolymerací

Jde o tradiční způsob zasychání ofsetových a knihtiskových tiskových barev pro archový tisk. Tento způsob schnutí využívají také barvy sítotiskové. Těmito tiskovými barvami lze potiskovat jak materiály nenatírané, tak také natírané. Při použití na nenatíraných papírech schne v první fázi tisková barva také zapíjením (penetrací). Toto fyzikální schnutí nastává okamžitě po přenesení tiskové barvy na povrch papíru a trvá pouze několik minut. Zároveň nastává schnutí oxidačněpolymerační a trvá v řádu desítek minut až hodin. U natíraných papírů a kartonů a na nesavých materiálech je zapíjení omezeno nebo zcela vyloučeno. Schnutí se pak uskutečňuje pouze fází oxypolymerační.

Tiskové barvy schnoucí polymerací vyvolanou zářením (UV barvy)

Také tyto barvy zasychají chemickým způsobem, polymerací vyvolanou UV zářením. V barvách jsou obsaženy fotoiniciátory, které se působením UV záření rozpadají na velmi reaktivní části (radikály, ionty) a iniciují polymeraci akrylátových případně epoxidových pojiv. Z ekologického hlediska je pozitivní, že tyto barvy neobsahují těkavá rozpoštědla. Viskozita je upravena přítomností monomerů, které se při zasychání stávají součástí polymerního řetězce. UV barvy se dodávají pro všechny tiskové techniky s výjimkou hlubotisku.

Tiskové barvy schnoucí polymerací

Obsahují vetšinou epoxidové pryskyřice rozpuštěné ve lněném oleji. Tiskové barvy jsou určeny výhradně pro potisk zcela nesavých povrchů, kterými může být například plech. Ke zrychlení zasychání mohou být použity chemické látky označené jako katalyzátory.

Tiskové barvy schnoucí vysrážením filmotvorné látky

Obsahují filmotvorné látky rozpuštěné ve speciálním rozpouštědle. Při změně pH nebo jiného parametru dochází k porušení stability v tiskové barvě, rozpouštědlo se odpaří nebo vsákne do papíru a na povrchu se vytvoří nelepivý barvový film. Tento typ schnutí tiskových barev nachází omezené uplatnění u barev flexotiskových.

Shrnutí

Tiskové barvy jsou důležitou složkou tiskového procesu. Skládají se celkem ze čtyř složek – barvotvorných látek (pigmentů), pojiv, která drží většinou práškovité pigmenty pohromadě, ředidla, které má vliv na viskozitu barvy a způsob jejího zasychání a aditiv – přídavných látek, které dávají tiskové barvě konečné vlastnosti a mohou se přidávat do barvy při její závěrečné úpravě před tiskem. Aditiva jsou velmi různorodé látky, které mohou výrazně ovlivnit původní vlastnosti tiskové barvy. Vzájemný poměr jednotlivých složek určuje vlastnosti jednotlivých druhů tiskových barev a jejich použití pro jednotlivé tiskové techniky.

Kontrolní otázky

  • Uveďte, které složky tiskových barev znáte?

  • Které látka má za úkol držet pohromadě barevné pigmenty? Zdůvodněte.

  • Co jsou to aditiva a jak ovlivňují tiskovou barvu?

  • Který pigment slouží jako základní složka pro výrobu černé barvy?

  • Popište některé způsoby zasychání tiskových barev a vysvětlete pojem penetrace.

  • Jak ovlivňuje pH schnutí tiskových barev v případě barev schnoucích oxidací?

 

Zdroje

  • KAPLANOVÁ, Marie. Moderní polygrafie. Praha: Svaz polygrafických podnikatelů, 2010, 391 s. ISBN 978-80-254-4230-2.
  • Noviny pro grafický průmysl, Praha 2014: Grafie.cz, č. 5,6,7,8,9,10,11,12.
  • ŠALDA, Jaroslav, SVOBODA, Ladislav. Přehled polygrafie. Praha 1981: SPN, 464 s., ISBN 83-30-32/2

Obrázky

Obrázek

Content ultramarin

Obr. 2: Ultramarin

Obrázek

Content chromova zlut

Obr. 3: Chromová žluť

Obrázek

Content uhlik

Obr. 4: Uhlík

Logolink