Файл: Синяков Н.И. Технология изготовления фотомеханических печатных форм учебник.pdf

§ 7 7

Подготовка поверхности формного материала

Получаемые на печатающих элементах форм плоской печати олео­ фильные, а на пробельных элементах ■— гидрофильные пленки долж­ ны обладать определенной физико-химической и механической устой­ чивостью, которая в значительной мере зависит от предварительной подготовки поверхности формного материала.

Еще совсем недавно подготовка формных пластин (обработка их поверхности и нанесение копировального слоя) была неотъемлемой частью технологического процесса изготовления офсетных печатных форм. В последние годы подготовка пластин для получения мономе­ таллических и биметаллических печатных форм и изготовление пред­ варительно очувствленных пластин для этих форм выделились в са­ мостоятельное производство. Все чаще полиграфические предприятия сами не готовят офсетные пластины, а пользуются готовыми. Переход на централизованное снабжение полиграфических предприятий моно­ металлическими и биметаллическими офсетными пластинами с подго­ товленной для нанесения копировального слоя поверхностью и пред­ варительно очувствленными даст большой производственно-экономи­ ческий эффект.

Подготовка поверхности формного материала производится меха­ нической и электрохимической обработкой.

Механическая обработка может производиться шлифованием сво­ бодным абразивом. При механической обработке поверхности формного материала применяют особые методы шлифования, которые, в отличие

что способствует повышению адсорбции и адгезии образуемых на ней при обработке печатной формы олеофильных и гидрофильных пленок.

Алюминиевые и цинковые пластины как новые, так и бывшие в упо­ треблении подвергают обработке с целью обезжиривания и удаления печатающих и пробельных элементов прежней печатной формы. Сна­ чала с прежней печатной формы керосином удаляют печатную краску. Поверхность цинковых пластин обезжиривают 5%-ным раствором едкой щелочи (NaOH или КОН), а затем для нейтрализации щелочи обрабатывают в течение 1— 2 мин 5%-ным раствором технической серной кислоты. Поверхность алюминиевых пластин обрабатывается сначала 2%-ным раствором едкой щелочи. При этом едкая щелочь интенсивно взаимодействует с алюминием, в результате чего образует­ ся растворимый в воде алюминат натрия

2NaOH + 2А1 + 2Н20 — 2(A102)Na + ЗН2.

Наряду с этим происходит омыление щелочью олеофильной пленки печатающих элементов и растворение фосфата алюминия, находяще­ гося на пробельных элементах. После обработки раствором едкой щелочи пластину погружают на 1 0 — 1 2 ч в 2 0 %-ный раствор техни-

274

ческой серной кислоты. По второму варианту * для обезжиривания поверхности алюминиевых пластин применяют раствор, в который

нием свободным абразивом делят на две стадии: шлифование и зерне­ ние. Режим шлифования и зернения зависит от назначения формной пластины. При изготовлении монометаллических печатных форм шли­ фуют и зернят как цинковые, так и алюминиевые пластины. Если же алюминиевая пластина предназначена для изготовления биметалли­ ческой пластины ** , то ее подвергают только шлифованию. Шлифо­ вание и зернение свободным абразивом производят в зернильных ма­ шинах, которые бывают двух видов: напольные и подвесные.

Качество монометаллических печатных форм, их тиражеустойчи­ вость и влагоемкость поверхности находятся в прямой зависимости от характера микрогеометрии поверхности формных пластин, а ха­ рактер микрогеометрии, в свою очередь, зависит от режима шлифова­ ния и зернения свободным абразивом. Поэтому эти режимы строго регламентированы. На характер микрогеометрии поверхности форм­ ного материала влияют: число движений короба машины, размер ша­ риков в зависимости от материала, из которого они сделаны, природа абразива, форма и размер его частиц, время зернения.

Электрохимическая обработка состоит из нескольких имеющих различное назначение операций: электрохимического зернения, анод­ ного оксидирования и электролитического наращивания.

Э л е к т р о х и м и ч е с к о е з е р н е н и е имеет то же назна­ чение, что и механическое, но отличается от него существенным преи­ муществом.

Преимущество электрохимического зернения перед механическим состоит прежде всего в высоком качестве зерненой поверхности и большой производительности процесса. Мелкое и равномерное зерно по всей поверхности пластины создает условие для получения лучше­ го качества как монометаллических, так и биметаллических офсетных печатных форм и повышает их тиражеустойчивость. Электрохимичес­ кое зернение обладает высокими технико-экономическими показате­ лями и по сравнению с механическим значительно улучшаются усло­ вия труда. Этим объясняется происходящая в последние годы интен­ сивная замена механического зернения электрохимическим.

Электрохимическое зернение применяют для обработки алюминие­ вых пластин при изготовлении монометаллических офсетных печатных форм. После зернения поверхность пластин оксидируют.

*Второй вариант осуществляют в том случае, когда невозможно провести обработ­ ку серной кислотой, но при этом алюминиевые пластины изнашиваются быстрее.

**Имеется в виду триметаллическая пластина, однако, как сказано выше, в получе­ нии печатной формы участвуют во всех способах только два металла. Поэтому в литературе все офсетные печатные формы, на которых печатающие элементы получены на одном металле, а пробельные — на втором, независимо от того, имеется ли третий металл — основа, называют биметаллическими офсетными пе­

чатными формами.

275

последующих исследованиях проводилось уточнение этой технологии. При электрохимическом зернении на поверхности алюминиевой пластины образуется плотная, прочно сцепленная с поверхностью

пленка трехводной окиси алюминия А120 3-ЗН20 **. Микрогеометрия поверхности алюминиевой пластины при электро­

химическом зернении зависит от нескольких факторов: концентрации НС1, плотности тока и времени зернения. При этом, чтобы получить тот же характер поверхности при увеличении концентрации НС1, необходимо увеличить плотность тока, и наоборот.

На рис. 85 показана зависимость высоты зерна h и расстояния между вершинами зерен (частота зерна) I от плотности тока для трех концентраций НС1.

Зависимость высоты зерна от плотности тока показана сплошными линиями: кривая 1 — для 0,3%-ного раствора НС1, кривая 2 — для 0,7%-ного раствора НС1 и кривая 3 — для 1%-ного раствора НС1. Пунктирная кривая характеризует зависимость расстояния между

276

тины, а при концентрации НС1 0,7 и 1% высота зерен с повышением плотности тока растет медленно. Пунктирная линия характеризует увеличение / (иначе говоря, рост зерен) при повышении плотности тока (концентрация НС1 0,7%). Таким образом, с повышением плот­ ности тока зерна увеличиваются, следовательно, поверхность углуб­ ляется. В результате уменьшается ее разрешающая способность. Нор­

Процесс электрохимического зернения регламентируется отдельной технологической инструкцией * и состоит в следующем. После обез­ жиривания в 2 %-ном растворе щелочи при температуре 60° в течение 30—40 с алюминиевую пластину промывают водой и нейтрализуют в 15%-ном растворе НС1 в течение 1 мин. Электролитическое зерне­ ние проводят в электролите, содержащем 0,4—0,6% НС1. Две алюми­ ниевые пластины завешивают в гальванованну в качестве электродов, которые попеременно служат катодом и анодом. Зернение проводят переменным током при плотности тока 0,8— 1,0 А/дм2 и напряжении на клеммах 12— 15 В. Расстояние между алюминиевыми пластинами 5 см.

Оксидирование (анодирование) алюминиевых пластин производится электролитическим путем с целью получения на их поверхности проч­ ной и весьма пористой оксидной пленки с мелкозернистой структурой, являющейся сильным адсорбентом. Для этого пластину помещают в гальванованну в качестве анода. Катодом служит листовой свинец, электролитом — раствор реактивной серной кислоты (уд. вес 1,84). При электролизе в результате выделения на аноде кислорода и взаи­ модействия его с алюминием на поверхности алюминиевой пластины образуется оксидная пленка, которая, как предполагают, состоит из двух слоев. Прилегающий к металлу слой представляет собой безводную окись алюминия А120 3, он имеет небольшую толщину и обладает большой твердостью. Верхний слой состоит из гидратиро­ ванной окиси алюминия А120 3 -Н 20, он очень пористый, следова­ тельно, имеет сильно развитую поверхность.

Оксидирование поверхности алюминиевых пластин осуществляют при изготовлении как монометаллических, так и биметаллических офсетных печатных форм. При этом разница состоит в том, что пласти­ ны для биметаллических форм оксидируют непосредственно после обезжиривания их поверхности, а не после электролитического зерне­ ния, как это имеет место при подготовке пластин для монометалли­ ческих форм.

Для уменьшения пористости оксидной пленки, полученной окси­ дированием поверхности алюминиевой пластины, и, следовательно, уменьшения адсорбционной способности производят наполнение ее

Технологические инструкции по процессам офсетной печати. М., «Книга», 1970, с. 295.

277

обработкой в растворе соли кремневой кислоты *, например в 5%-ном растворе силиката натрия Na2S i03**. В результате наполнения оксид­ ная пленка становится менее пористой и более прочной, что облегчает удаление задубленного копировального слоя при позитивном копиро­ вании и повышает тиражеустойчивость монометаллических печатных форм.

Изготовление биметаллических пластин с использованием в ка­ честве основы стальных пластин вкратце состоит в следующем. Стальные пластины подвергают механическому и электрохимическому обезжириванию. Сначала пластину обрабатывают при помощи щетки водой и мелом, затем помещают в гальванованну с электролитом, в который входит едкий натрий, углекислый натрий и жидкое стекло Na2S i03. Электрохимическое обезжиривание проводят при плотности тока 5— 10 А./дм2 и температуре электролита 50—60°. При этом в ка­ честве катода пластина находится в течение 1 мин, в качестве анода — 1 мин. После электрохимического обезжиривания пластину декапиру­ ют 5%-ным раствором НС1. После такой предварительной подготовки стальной пластины на обе ее стороны электролитическим путем нано­ сят слой никеля, а затем слой меди.

Восстановление биметаллических пластин выполняют электролити­ ческим путем после смывки керосином остатков краски и машинного масла и обезжиривания с помощью щетки 3%-ным раствором щелочи с мелом. Для одного травления слоя никеля или хрома пластину завеши­ вают в гальванованну с электролитом, содержащим серную кислоту и глицерин.

Анодное травление хрома можно проводить и в щелочном электро­ лите. Бутилксантогенат закиси меди удаляют также путем анодного травления в электролите, содержащем хромовый ангидрид и серную кислоту. Восстановленные пластины шлифуют и подвергают электро­ химическому меднению, или, как говорят, подмедняют, так как слой меди при восстановлении пластин, как видно из предыдущего, не снимают.

Дальнейшие операции никелирования или хромирования пластин выполняют так же, как и при изготовлении новых биметаллических пластин.

Несмотря на то, что биметаллические офсетные печатные формы, казалось бы, полностью удовлетворяют требованиям современной тех­ нологии офсетной печати, возможности их совершенствования еще не исчерпаны. Об этом свидетельствуют, например, исследования ВНИИ полиграфии в области повышения физико-химической устойчивости пробельных элементов биметаллических форм. В результате было предложено вместо никеля использовать электролитический сплав никель— кобальт ***.

Электролитический сплав никель— кобальт имеет ряд преимуществ

бальт.— «Полиграфия», 1970, № 5.

278