Отчет по дисциплине физико-химические основы печатного производства
План
1. Схема этапов печатного производства
| Подготовка печатной формы и печатной машины |
| Подготовка декеля и установка на офсетный цилиндр Приработка Настройка систем печатной машины (самонаклада, красочного аппарата, увлажняющего аппарата) |
| Приладка формы |
| Приводка формы |
| Механическая регулировка красочного и увлажняющего аппарата |
| Техническая регулировка давления |
| Печать пробного оттиска |
| Контроль процесса по шкалам |
| Утверждение пробного оттиска Печать контрольного оттиска Подпись в печать Печать тиража |
Терминологический словарь физико-химических понятий и явлений, используемых в печатных процессах
Дисперсные системы - это системы, в которых одно вещество равномерно распределено в другом.
Поверхностное натяжение - мера некомпенсированности межмолекулярных сил на поверхности фаз.
Смачивание - это поверхностное явление, возникающее на поверхности раздела фаз твердое тело- жидкость и приводящие к растиранию жидкости по твердой поверхности большей или меньшей степени.
Адгезия - поверхностное явление, происходящее на поверхности раздела фаз твердое тело- жидкость и сопровождающиеся к прилипанием жидкости к твердой поверхности
Когезия - это явления притяжений частиц одной фазы друг к другу.
Адсорбция - поверхностное явление, заключающееся в концентрировании на твердой поверхности газообразной или растворимых веществ.
Комплексные соединения - сложные вещества, содержащие комплексный ион, который при написании формул комплексных соединений заключается в квадратные скобки.
Эмульсии - дисперсные системы, в которых и дисперсная фаза и дисперсная среда- жидкость.
Полимеры - высокомолекулярные вещества, молекулы которых состоят из многократно повторяющихся групп атомов.
Полимеризация - реакция образования полимера за счет разрыва кратных связей или циклов в молекулах мономера.
Каучук - это полимеры, мономерами которых являются диеновые углеводороды.
Целлюлоза – волокнистое вещество, которое выделяют из древесины химическим путем варкой древесины и другого растительного сырья
Растворители - Более легкие фракции с температурой кипения 240 – 260°С и 280 –320°С. Широкое применение для изготовления офсетных красок получили композиционные связующие, которые состоят из синтетических смол, высоковязких олиф, масел (нефтяных и растительных) и высококипящих органических растворителей. Они закрепляются благодаря свойствам компонентов, входящих в них, впитываться, испаряться с высаживанием твердой фазы и химического пленкообразования.
Печатные краски - один из основных расходных материалов полиграфического репродуцирования, применяемый при печати.
Пигмент - мелкодисперсные черные, белые или цветные порошки, нерастворимые в воде, масле и ряде других растворителей, используемых для изготовления красок. В основном они придают печатным краскам оптические и некоторые печатно-технические свойства.
Сиккативы – катализаторы, которые вводят для ускорения окислительной полимеризации.
Связующее - является неотъемлемой частью печатных красок и связывает отдельные частицы красящих веществ в единую систему.
рН-показатель - происходит от латинского языка, логарифмическое представление концентрации, ионов водорода. Значение pH определяет состав кислот или щелочей в водном растворе.
Жёсткость воды – совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния.
Электропроводность воды - характеризует содержание в нем солей и различных добавок. Электропроводность водопроводной воды обычно колеблется от 300 до 500 мкСм (микросименсов), рабочая электропроводность увлажняющего раствора должна быть в пределах от 800 до 1500 мкСм.
Буферные растворы - поддерживают определенную величину pH при их разбавлении, добавлении кислот или щелочей.
ПАВ - это вещества, снижающие поверхностное натяжение.
Испарение - процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное (пар). Процесс испарения является обратным процессу конденсации (переход из парообразного состояния в жидкое). Испарение (парообразование), переход вещества из конденсированной (твердой или жидкой) фазы в газообразную (пар); фазовый переход первого рода.
Химическое плёнкообразование - Пленкообразование, при котором отсутствуют химические превращения (пленка формируется лишь за счет физических процессов), предопределяет получение обратимых (термопластичных и растворимых) покрытий. При этом свойства материала пленки во многом соответствуют свойствам исходных пленкообразователей, которыми служат преимущественно полимеры аморфного или кристаллического строения: виниловые, акриловые, полиолефины, полиамиды, полифторолефины, центапласт, эфиры целлюлозы и др.
Противоотмарывающий порошок - это смесь талька и крахмала.
Гидрофильная поверхность - это поверхность, смачиваемая водой или другими полярными жидкостями.
Гидрофобная поверхность - это поверхность, не смачиваемая водой, но смачиваемая неполярными жидкостями.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3. Характеристика основных этапов печатного производства, в которых используются физико-химические процессы
Таблица 3.1. – Физические процессы
| Название этапа технологического производства | Название физического процесса | Формула физического процесса |
| Краска | 1.Эмульгирование 2.Смачивание 3.Когезия 4.Адгезия 5.Вязкость 6.Липкость 7.Интенсивность краски 8.Прозрачность красок 9.Кроющая способность 10.Светостойкость красок на оттиске 11.Стойкость красок к растворителям и реактивам в воде 12.Эластичность красочного слоя на оттиске 13.Испарение 14.Поверхностное натяжение |
8. способность красочного слоя пропускать световые лучи без изменения их направления.
9. способность краски закрывать цвет запечатываемой поверхности.
10. способность краски при длительном действии света не изменять своих цветовых свойств
11. способность краски не изменять своего цвета и не растворяться при действии растворителя или какого-либо конкретного химического реактива.
12. Способность красочного слоя не разрушаться под внешним воздействием. Закрепление краски на оттиске механизм
13. процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное
14. стремление вещества (жидкости или твердой фазы) уменьшить избыток своей потенциальной энергии на границе раздела с др. фазой (поверхностную энергию).
|
| Увлажняющий раствор | Жесткость воды (dh) | H2O+ (CaSO4,CaCl2,MgSO4,MgCl2 ) |
| Устранение жесткости воды | 2 NaCl + Ca(HCO3)2  CaCl2 + 2NaHCO3;
2 NaCl + Mg(HCO3)2 Mg Cl2 + 2NaHCO3;
| |
| Печать тиража | 1.Когезия 2.Адгезия 3.Деформация 4.Светопрочность 5.Светопроницаемость | 1.Сцепление друг с другом частей одного и того же тела 2. Связь между разнородными конденсированными телами при их контакте 3. изменение взаимного положения частиц тела, связанное с их перемещением относительно друг друга. Деформация представляет собой результат изменения межатомных расстояний и перегруппировки блоков атомов. Обычно деформация сопровождается изменением величин межатомных сил, мерой которого является упругое механическое напряжение. 4. свойство печатных красок сохранять свой цвет на оттиске при длительном воздействии дневного света. С. п. к. снижается при разбавлении их белилами, разбавителями и др. вспомогательными веществами. 5. свойство материала пропускать как прямой, так и рассеянный свет, количественно определяемое как отношение полного светового потока (прямого и рассеянного), выходящего из слоя материала во всех направлениях, к световому потоку, падающему на материал. |
Таблица 3.2. – Химические вещества и расходные материалы
| Название этапа технического процесса | Химическое вещество | Химическая формула | Основные физические и химические свойства | Правила использования | Расходные материалы | |||
| Настройка систем печатной машины (красочного аппарата, увлажняющего аппарата) | ||||||||
| 1. Красочный аппарат | Фталоцианин | 
| Краска | |||||
| Фталоцианины | 
| Это органические комплексные соединения, где комплексообразователем является ион металла, а лигандами органические радикалы. Фталоциановые пигменты – голубые, синие, зелёные. фталевый ангидрид мочевины, соли меди и др. металлы органических комплексных соединений | ||||||
| Азопигменты |
| Это жёлтые, красные, оранжевые пигменты. Моноазокрасители и дисазокрасители не содержат кислотных (SO3H, COOH), основных [NH2, (CH3)2N или др.], ониевых [(СН3)2 и др.] групп и поэтому не растворимы в воде; высокопрочные пигменты не растворимы также в большинстве органических растворителей и пластмассах NO2, Cl, CH3, CH3O, (C2H5)2NSO2 | ||||||
| Гексацианоферрат (II)железа(III) | КxFeey[Fe(CN)6]z*nH2O | синий неорганический пигмент | ||||||
| Битум | химически инертное по отношению к красящим веществам и материалу формы, прозрачное, светлое, безвредное назначение смолы состоит в том, чтобы обеспечить быстрое и прочное закрепление пигмента на оттиске, сообщить высохшей краске необходимый блеск. | Краски (связующие) | ||||||
| Толуол | ||||||||
| Тунговое масло | ||||||||
| Льняное масло | ||||||||
| Полиэфиры | ||||||||
| Канифоль | ||||||||
| Ксилол | ||||||||
| Этиленглянколь | ||||||||
| соли кобальта, марганца, свинца | ускоряют процесс высыхания красок | Краски (Сиккативы) | ||||||
| Милори | КxFeey[Fe(CN)6]z*nH2O | синий неорганический пигмент | ||||||
| Аэросил | SiO2 | Пушистый голубовато-белый порошок. Широко используется в качестве пигмента и наполнителя, придаёт краскам гелеобразную структуру. | Широко используется в качестве пигмента и наполнителя, придаёт краскам гелеобразную структуру | |||||
| Печатные белила | 2Al(OH)3+3BaSO4 | смесь гидроксида алюминия и бланфикса в соотношении 2:3 | Гидроксид алюминия получают реакцией гидролиза сульфата алюминия в водном растворе карбоната натрия | |||||
| Буферные растворы Гидрофосфат натрия Дигидрофосфат натрия | Na2HPO4 NaH2PO4 | |||||||
| 2.Увлажняющий раствор | Вода | H2O | ||||||
| Антибактериальные составляющие | содержат вещества, не позволяющие водорослям и плесени развиваться в увлажняющем аппарате. | |||||||
| поверхностно-активные компоненты (ПАВ) | Олеиновая кислота - C17H33COOH Абиетиновая кислота - C19H29COOH Стеариновая кислота - C17H35COOH Пальмитиновая кислота - C15H31COOH Бутилксантогеновая кислота - C4H9OCSSH | уменьшают поверхностное натяжение воды | ||||||
| Антикоррозийные вещества | содержат ингибиторы коррозии, защищающие печатные формы, систему циркуляции увлажнения и металлические части офсетной машины | |||||||
| Электролиты кислот, щелочей и солей | содержащие ионы (катионы и анионы), проводящие в растворенном или расплавленном состоянии электрический ток | |||||||
| Изопропиловый спирт | CH3CH(OH)CH3. | Чтобы количество подаваемого увлажняющего раствора было небольшим, водная пленка должна быть тонкой и равномерной, она должна хорошо смачивать валики для этого вводится изопропиловый спирт | ||||||
| 3.Печать тиража | Каолин | H2Al2Si2O8H2O | Бумага | |||||
| Целлюлоза | 
| |||||||
| Гипс | ||||||||
| Мел | ||||||||
Таблица 3.3. – Химические процессы
| Название этапа технологического производства | Название химического процесса | Химическое уравнение |
| Настройка систем печатной машины (красочного аппарата, увлажняющего аппарата) | ||
| Краска | Полимеризация Поликонденсация Растворение Стойкость красок к растворителям и реактивам в воде | способность краски не изменять своего цвета и не растворяться при действии растворителя или какого-либо конкретного химического реактива. |
| Реакция между пигментами и увлажняющим раствором | Диссоциация | 
|
| Эмульгирование | ArN2R + H++OH  ArN2O + 2H++R-
ArN2R + H++OH- ArN2OH + H++R-
| |
| Увлажняющий раствор | Регуляция кислотности раствора (рН) (буферные системы) | Значение которое нужно для увл раствора 4.5-5.5
pOH
2 NaCl + Ca(HCO3)2 CaCl2 + 2NaHCO3;
2 NaCl + Mg(HCO3)2 Mg Cl2 + 2NaHCO3;
|
| Гидроксидный показатель Ионообменный процесс | ||
| Жесткость воды (dh) | H2O+ (CaSO4,CaCl2,MgSO4,MgCl2 ) | |
Таблица 3.4. – Практическая часть
| Название изготовления полиграфической продукции | Название этапа технологического процесса | Оборудование | Физико-химический процесс | Расходные материалы | Основные химические вещества |
