Badania laboratoryjne – sztuczne starzenie
W drugiej części pracy elementy wydruków identyczne jak w ekspozycji zewnętrznej (pola aplowe 20x20 mm) poddano procesowi sztucznego starzenia przy użyciu urządzenia SUNTEST zainstalowanego w laboratorium PWPW SA. Promieniowanie uzyskane w nim – dzięki emitowanemu zakresowi fal o długości od 280 do 830 [nm] – jest bardzo zbliżone do naturalnego światła słonecznego, a zastosowany system chłodzenia pozwala na utrzymanie jednakowej temperatury podczas całego cyklu pomiarowego. Proces naświetlania prowadzono do momentu stwierdzenia widocznych zmian na kontrolnych paskach skali wełny.
W tab. 2 przedstawiono zestawienie czasu naświetlania w odniesieniu do zmian pasków kontrolnych skali wełny, który to cykl naświetleń – z powodów technicznych – zakończono na zmianach odpowiadających wartości 6 w skali wełny.
Tabela 2. Zestawienie czasów naświetlań wobec zmian pasków kontrolnych skali wełny (szukaj tabeli w wersji drukowanej)
Analizując zebrany materiał skoncentrowano się na procesie zmian kolorystyki zachodzących w obrębie jednej barwy, ale uzyskiwanej na różnych podłożach, za pomocą różnych farb i różnych technik drukowania. Oparto się przy tym na określeniu poszczególnych wariantów materiałowych w sposób identyczny jak poprzednio, przy opisywaniu ekspozycji zewnętrznej. I tak warianty A, B, C, D dotyczyły techniki offsetowej, E, F, G, H obejmowały technikę sitodrukową, I – dotyczył wydruku cyfrowego.
Podobnie jak poprzednio analizę wyników pomiarów rozpoczęto od uwzględnienia rodzajów podłoży drukowych. Obserwacja zmian zachodzących w podłożach, co przedstawiono na rys. 3, wskazuje, iż proces starzenia zachodził proporcjonalnie do czasu naświetlania. Papier powlekany wykazywał jednak dużo mniejszą światłotrwałość niż billboardowy. Potwierdzały się więc obserwacje z poprzedniego cyklu badań o jego małej przydatności do drukowania elementów reklamy zewnętrznej.
Na uwagę zasługuje fakt, że dla wszystkich podłoży można było wyłonić poziom zmian kolorystyki w ekspozycji zewnętrznej porównywalny ze zmianami wywołanymi sztucznym starzeniem. Obydwa podłoża osiągały podobny stopień zmian w porównywalnym czasie, opisanym jako czas pomiaru „4” (244 godziny). Był on zbliżony do sumarycznego, średniego czasu usłonecznienia w ekspozycji zewnętrznej (260 godzin). Z tych względów właśnie ten czas naświetlania został przyjęty jako minimalny czas, w którym zmiany nie powinny przekraczać wartości ∆E = 3, założonej jako granicznej, aby odbitki drukowe można było uznać za dostatecznie odporne na światło.
Analizę zmian barw przeprowadzono w identycznej jak poprzednio kolejności. Zmiany barwy cyjanowej rosły proporcjonalnie wraz z czasem naświetlania. W drukowaniu offsetowym i sitodrukowym duże znaczenie miało podłoże. Na podłożu z papieru powlekanego zmiany kolorystyki były duże i osiągnęły lub nawet przekroczyły wartość graniczną już przy 4. czasie naświetlania, czyli po 244 godzinach. Szczególnie uwidoczniało się to przy drukowaniu offsetowym. Odbitki wykonane na papierze billboardowym wykazywały dobrą – niezależnie od technologii ich wykonania i rodzaju zastosowanej farby – światłotrwałość. Zmiany kolorystyki odbitek wykonanych na papierze billboardowym w żadnym wariancie nie przekraczały wartości granicznych dla 4., a dla wydruków offsetowych – nawet dla 6., czyli najdłuższego czasu naświetlania wynoszącego 418 godzin.
W technice offsetowej na zmianę barwy magenta duży wpływ miało podłoże drukowe, którego zmiany wykazywały największy wpływ na teoretycznie bardziej odporną na światło farbę w wariancie B. Tak dużą zmianę spowodowała różnica odcieni farb wykorzystanych w wariantach zadruku A i B (∆b*AB = 14,33). Na podłożu billboardowym farby te zachowywały się stabilnie i zgodnie z deklarowanymi przez producenta wartościami, a zmiany barwy nie osiągały wartości granicznych, nawet dla najdłuższego czasu naświetlania.
Wpływ podłoża na zmiany kolorystyki był również widoczny w wydrukach wykonanych techniką sitodrukową. Spośród wykorzystanych farb sitodrukowych wyraźnie gorszą światłotrwałość wykazywała farba serii UVISPEED, dla której zmiany kolorystyki przekraczały nieznacznie wartość graniczną przy czasie naświetlania wynoszącym 4. Zmiany w druku cyfrowym dla najdłuższego czasu naświetlania były wprawdzie znaczne, ale dla czasu 4.-5. jeszcze dopuszczalne.
Zmiany barwy żółtej dla wydruków wykonanych w technologii offsetowej były niewielkie dla pierwszych 5 czasów naświetlania, a dla czasu 4. wręcz znikome (∆E < 1). Jednak nawet przy tak małych zmianach wpływ rodzaju podłoża jest znaczący. Wydruki wykonane techniką sitodrukową wykazywały mniejszy wpływ podłoża na zmiany kolorystyki barwy żółtej, chociaż i w tym wypadku uwidocznił się on w najdłuższym, 6. czasie naświetlania. Z farb sitodrukowych farba serii UVIPOSTER okazała się wyraźnie mniej odporna na światło. Zmiany kolorystyki, które uwidoczniły się w tej farbie, jako jedyne przekroczyły wartość graniczną dla 4. czasu naświetlania. Wydruk cyfrowy osiągnął wysoką wartość zmian kolorystyki już podczas pierwszego czasu naświetlania (∆E = 2,6), jednocześnie dalsze naświetlanie powodowało już tylko bardzo niewielkie zmiany (różnica kolorystyki pomiędzy najkrótszym a najdłuższym czasem naświetlania ∆E = 0,7).
Zmiany barwy czarnej dla technologii offsetowej były małe i nie przekraczały wartości granicznej dla żadnego wariantu wydruku, dla 4. czasu naświetlania. Nie zaobserwowano również znaczącego wpływu podłoża. W technologii sitodrukowej i w druku cyfrowym dopiero najdłuższy czas naświetlania spowodował zmiany w kolorystyce powyżej wartości granicznych, a najmniejszą światłotrwałością wykazał się tusz w druku cyfrowym oraz farba serii UVIPOSTER.
Podsumowanie i wnioski
Reasumując można stwierdzić, że proces starzenia dla przedstawionych materiałów z użyciem sztucznego światła i obiektywna ocena zmian ich barwy wykazały, iż wszystkie wydruki wykorzystane w badaniach spełniają wymogi światłotrwałości w zakresie założonej wartości granicznej zmian kolorystyki na poziomie ∆E=3, dla czasu naświetlania 4. odpowiadającego 244 godzinom. Z tych powodów wszystkie analizowane druki można uznać za wystarczająco odporne na degradację światłem, zastanawiają więc tak duże zmiany kolorystyki druków eksponowanych w warunkach naturalnych.
Po analizie obydwu części pracy nasuwają się następujące wnioski:
zmiany zachodzące w eksponowanych na zewnątrz drukach reklamowych po upływie średniego czasu ekspozycji (ok. 1,5 miesiąca) są bardzo duże i mogą bezpośrednio wpływać na charakter rysunku, co w rezultacie nie pozwala na częściową wymianę zniszczonych – np. przez wiatr – fragmentów reklam na nowe;
proces degradacji druków reklamy zewnętrznej nie opiera się wyłącznie na ich światłodegradacji, gdyż – oprócz światła – biorą w nim udział również wszystkie pozostałe czynniki atmosferyczne, a ich wpływ częstokroć wielokrotnie zwiększa różnice kolorystyki powstające na analogicznych, ale poddanych tylko starzeniu sztucznym światłem materiałach, co zestawiono przykładowo dla barw pierwszorzędowych w tabeli 3; z danych tych wynika, iż szczególnie farby magenta i żółta są podatne na zmiany kolorystyki pod wpływem warunków atmosferycznych i to niezależnie od zastosowanej techniki drukowania, podłoża czy farb;
przy tak dużej wrażliwości odbitek drukowych na warunki zewnętrzne niecelowe wydaje się dążenie do minimalizacji punktów rastrowych, a wręcz przeciwnie – należy je maksymalnie powiększać, aż do granicy, którą oko ludzkie poprzez swoją bezwładność pozwala neutralizować;
wyniki relacjonowanej pracy wykazały jednoznacznie, że najbardziej stabilne i odporne na działanie warunków atmosferycznych były wydruki zrealizowane techniką cyfrową, jednak nadal dość wysokie koszty drukowania preferują tę technikę jako najbardziej przydatną przy wykonywaniu pojedynczych prac lub krótkich serii;
do zamówień wielonakładowych w dalszym ciągu będą jednak preferowane techniki offsetowa i sitodrukowa, przy czym przeprowadzone badania nie dały jednoznacznej odpowiedzi, która z nich jest lepsza, toteż przy wyborze techniki drukowania do konkretnej pracy – poza względami wytrzymałościowymi – należy poważnie rozważyć również inne względy takie jak: charakter rysunku, kolorystyka, ilość szczegółów na rysunku, charakter przejść pomiędzy poszczególnymi kolorami;
odbitki drukowe szczególnie narażone na warunki atmosferyczne, a wymagające dużej trwałości, powinny być dodatkowo zabezpieczane np. przez lakierowanie.
Przedstawione badania nie dają odpowiedzi, który z czynników oddziałujących na ekspozycje zewnętrzne jest determinantem tak dużych zmian kolorystyki, wskazuje jedynie na zbyt pochopne utożsamianie tych zmian z ich światłotrwałością i zwraca uwagę na konieczność uwzględnienia także innych czynników jak np. wilgoć czy wiatr. Jednak biorąc pod uwagę omówione aspekty badań i wyciągnięte na ich podstawie wnioski można mieć nadzieję, że rezultaty prezentowanej w niniejszym artykule pracy będą pomocne producentom reklamowych druków wielkoformatowych przy podejmowaniu decyzji o wyborze materiałów i techniki drukowania.
Bibliografia
[1] T. Jakubczyk „Badanie światłotrwałości wielkoformatowych druków reklamowych pod wpływem naturalnego i sztucznego starzenia” praca dyplomowa inżynierska, napisana pod kierunkiem prof. dr hab. inż. H. Podsiadło w Instytucie Poligrafii PW, 2007
