Zbliżanie się do Europy i wiata we wszystkich dziedzinach jest, ze względu na zbliżajšcy się termin przystšpienia do Unii Europejskiej, wcišż aktualne i konieczne. Przemysł poligraficzny również musi dotrzymywać kroku w rozwoju i stosowaniu najnowszych technologii.
Jednym z obszernie dyskutowanych w ostatnim okresie tematów jest drukowanie przy redukowanej iloci izopropanolu (dalej IPA) albo jego całkowitym wyeliminowaniu. Trend ten zaczšł się rozwijać w USA i Kanadzie, gdzie IPA jest substancjš zakazanš. Ze względu na jego toksycznoć, stały rozwój dodatków zwilżajšcych oraz narastajšcy nacisk na ekologię pojawiły się w Europie starania majšce na celu ograniczenie stosowania IPA.
Na poczštku drugiej połowy lat dziewięćdziesištych wiele drukarń w Europie Zachodniej próbowało drukować bez stosowania IPA. Niestety, ze względu na specyfikę niektórych zamówień nie udawało się zachować wymaganej jakoci druku. Problemem nie było właciwe ustawienie druku bez IPA, ale stabilnoć parametrów w czasie drukowania nakładu i konieczna zmiana parametrów z uwzględnieniem charakteru zamówienia. Z tego względu większš uwagę powięcono rozwojowi drukowania z redukowanš ilociš IPA, co gwarantuje wymaganš stałoć druku.
Podstawowym zadaniem IPA jest przede wszystkim zmiana lepkoci roztworu nawilżajšcego i jego napięcia powierzchniowego. Jeli obniży się jego zawartoć, wtedy konieczne będzie większe wspomaganie ze strony wałków. Agregaty nawilżajšce ulegały w ostatnich latach zasadniczym zmianom: od różnych typów powłok, przez eksperymenty z nawilżaniem bezkontaktowym, aż do najczęciej stosowanego do dzisiaj systemu bezporedniego nawilżania alkoholem. Większoć producentów maszyn offsetowych opracowała własne systemy nawilżania, których różne rozwišzania zostały póniej opatentowane. Systemy te różniš się przede wszystkim liczbš, rednicš i wzajemnym położeniem zastosowanych wałków. We wszystkich rozwišzaniach zasadniczym zadaniem jest umieszczenie na płycie offsetowej jak najbardziej równomiernego i stabilnego filmu roztworu nawilżajšcego. Pierwszy w łańcuchu przeniesienia (transmisji) jest wałek brodzšcy, który determinuje wyjciowš iloć roztworu nawilżajšcego. Do dokładniejszego okrelenia iloci roztworu nawilżajšcego dochodzi na wałku dozujšcym. Ostatnim wałkiem w systemie jest wałek nanoszšcy, który musi nanieć na płytę offsetowš płyn zgodnie z wymienionymi wyżej wymaganiami.
Rodzaje systemów nawilżajšcych
Stosowane obecnie systemy nawilżajšce składajš się z trzech wałków: guma-chrom-guma albo z czterech wałków: chrom-guma-chrom-guma. Do tych wałków należy dodać jeszcze walłki rozcierajšce i obecnie stosowane na dużš skalę wałki mostowe. Wałki mostowe stabilizujš proporcje farby i wody oraz, co jest zadaniem wałków rozcierajšcych, zatrzymujš i stabilizujš transmisję roztworu nawilżajšcego, szczególnie w chwili jego poboru zerowego Đ a więc w momencie, kiedy wałek nanoszšcy znajduje się w miejscu kanału cylindra płytowego.
Najważniejszym warunkiem, który muszš spełnić pogumowane wałki w systemach nawilżania, jest ich stabilnoć. Wałki sš bowiem poddawane nie tylko obcišżeniom mechanicznym, ale również oddziaływaniu rodków chemicznych wchodzšcych w skład roztworu zwilżajšcego, farb i rodków myjšcych. Dlatego też podstawowe materiały używane przy produkcji wałków przechodzš testy odpornoci na rodki chemiczne Đ bšd w bezporedniej albo poredniej współpracy z poszczególnymi dostawcami. Z odpornociš chemicznš jest cile zwišzana stałoć wymiarów. Jest ona wyjciowym warunkiem prawidłowego i stabilnego ustawienia systemu nawilżania, na które nie może wpływać ewentualne pęcznienie wałka lub zmiana struktury jego powierzchni albo inna
niestabilnoć wymiarów w czasie drukowania. Ze względu na wzajemne oddziaływanie wałków i ich obcišżenie lizgowe wymagana jest odpornoć zastosowanego materiału na obcišżenie mechaniczne. Wałki nanoszšce podlegajš dodatkowym obcišżeniom przy każdorazowym obrocie maszyny, w momencie styku z kanałem cylindra płytowego.
Wpływ twardoci
Kolejnym ważnym parametrem wałków gumowych jest ich twardoć. Twardoć ma wpływ na charakterystykę transmisji wałka i dlatego też czołowi dostawcy pokryć dostarczajš powłoki z węższš tolerancjš twardoci. Oprócz twardoci absolutnej na transmisję rodka nawilżajšcego majš wpływ również elastycznoć i charakterystyka deformacyjna powłoki wałków.
Wpływ zmiany chropowatoci powierzchni
Ostatnim z ważnych czynników majšcych wpływ na charakterystykę transmisji wałków pogumowanych jest, podobnie jak w przypadku wałków chromowych, struktura ich powierzchni. Jest logiczne, że im bardziej szorstka powierzchnia wałka, tym przenoszona jest większa iloć rodka nawilżajšcego. Problemem występujšcym w przypadku wałków z podwyższonš szorstkociš oraz wczeniej stosowanych ăwałków z włosemÓ jest ich niestabilnoć. Z powodu obcišżeń mechanicznych powierzchni po okrelonym czasie dochodzi do wygładzenia ich powierzchni.
Reasumujšc Đ po uwzględnieniu wszystkich wymienionych czynników, należy stwierdzić, że przy wyeliminowaniu albo obniżeniu zawartoci IPA nie jestemy w stanie Đ przy zastosowaniu standardowych wałków i ich niezmienionym ustawieniu Đ dostarczyć wymaganej iloci roztworu zwilżajšcego. Można to ewentualnie poprawić przez zmianę ustawienia nacisku pomiędzy wałkami, ale w większoci przypadków jest to tylko rozwišzanie prowizoryczne, gdyż powoduje zmniejszenie pola tolerancji dla prawidłowego ustawienia systemu nawilżania i pracy maszyny drukujšcej.
Ze względu na fakt, że wraz ze wzrostem szorstkoci wałków wzrasta iloć przenoszonego rodka nawilżajšcego, dostawcy wałków na poczštku starali się zwiększyć chropowatoć ich powierzchni. Wałki te miały niestety zbyt stromš charakterystykę przenoszenia, w zwišzku z czym przenosiły nadmiar cieczy nawilżajšcej. Opór cieczy przy przepływie wzrasta wraz ze wzrostem przepływu, a więc roztwór nawilżajšcy, który dostaje się pomiędzy wałki w formie klina, wraz z rosnšcš szybkociš transportu intensywniej oddziałuje deformujšco na powierzchnię wałków. Celem dalszego rozwoju wałków brodzšcych było zachowanie przenoszenia roztworu nawilżajšcego przy niskich obrotach i ograniczenie przy wyższych. W celu ograniczenia deformacji powierzchni przy dużych obrotach przez klin wodny zastosowano twardszy materiał, co niestety wišzało się z niepożšdanymi zmianami charakterystyki przenoszenia. Cały czas aktualny był problem z wygładzaniem powierzchni wałka. Najnowszy typ wałków, do których należš również wałki WEROAQUA firmy Westland (w naszym kraju dystrybuuje je firma LIGUM Pol sp. z o.o.), ma stosunkowo gładkš powierzchnię, co w znacznej mierze eliminuje niedogodnoć zwišzanš z wygładzaniem powierzchni wałka z powodu obcišżeń mechanicznych.
Wystarczajšce zaopatrzenie w roztwór zwilżajšcy w zakresie niskich obrotów jest zapewnione dzięki bardzo miękkiej charakterystyce deformacyjnej wałka. Dopiero wraz ze wzrostem prędkoci dochodzi do jego ătwardnięciaÓ. Cała ta idea oparta jest na zasadzie wzrostu oporu cieczy przy rosnšcej prędkoci przepływu. Za pomocš modelu matematycznego można symulować zachowanie deformacyjne powierzchni, podobnie jak w przypadku sprężyn lub amortyzatorów samochodowych. Guma Đ a w tym przypadku gumowa powierzchnia wałka Đ jest z punktu widzenia właciwoci fizycznych na granicy pomiędzy materiałem sztywnym i cieczš, pomiędzy sprężynš i amortyzatorem. Wyciskanie klina wodnego jest kontrolowane przez właciwe mechanizmy deformacyjne wałka, powierzchnia wałka twardnieje w konsekwencji wzrastajšcej prędkoci przepływu podobnie jak ciecz.
Materiał, z którego wykonany jest wałek WEROAQUA C253-60, przy wyeliminowaniu IPA dostarcza w przybliżeniu takš samš iloć roztworu nawilżajšcego jak typowy wałek w roztworze zwilżajšcym z zawartociš IPA przy jednoczenie bardziej wyrównanej krzywej przenoszenia.
Hydrofilowoć nie jest lekiem na wszystko
Wałek nanoszšcy WEROAQUA C305-12 jest kolejnym czynnikiem wpływajšcym na dalszy wzrost jakoci filmu nawilżajšcego nanoszonego na płytę offsetowš. Ogólnie twierdzi się, że wałki nawilżajšce ograniczajšce albo eliminujšce stosowanie IPA muszš być hydrofilowe. Nasze dowiadczenia wykazały sens modyfikacji hydrofilowej tylko w przypadku wałka nanoszšcego. Hydrofilowe modyfikacje wałków nie miały praktycznego znaczenia w przypadku charakterystyk przenoszenia wałków brodzšcych. Natomiast wałek nanoszšcy WEROAQUA C305-12 jest ekstremalnie hydrofilowy. Dzięki wysokiej hydrofilowoci roztwór zwilżajšcy tworzy na powierzchni wałka film złożony z płaskich kropel, idealny do przeniesienia na płytę drukowš. Właciwoć ta ogranicza możliwoć nadmiernego gromadzenia się farby na jego powierzchni i dzięki temu powstania zbyt grubej warstwy emulsji farby z wodš.
W przypadku nieobecnoci IPA w rodku nawilżajšcym zmieniajš się właciwoci przepływowe cieczy nawilżajšcej. Dlatego też istniejš wałki z zadowalajšcym przenoszeniem roztworu zwilżajšcego, które nie mogš zapewnić optymalnego wyniku. Jeli w przypadku wałków do zwilżania alkoholowego możemy przy zwiększeniu w miejscu styku wałków zaobserwować podłużne fale, w przypadku wałków WEROAQUA jest widoczne lekkie falowanie poprzeczne, które następnie przechodzi w gładki film. To falowanie w znacznym stopniu ogranicza powstawanie tzw. efektu cording Đ tworzenia sznurków roztworu nawilżajšcego na obwodzie wałka. Ciecz nawilżajšca krótko po opuszczeniu piercienia styku wałków tworzy równomierny film, który daje się bardzo łatwo obrabiać. Tworzšce się płaskie krople umożliwiajš również bardzo dobre dzielenie filmu, co jest niezwykle istotne przy dalszym transporcie roztworu nawilżajšcego na płytę offsetowš.
System wałków nawilżajšcych WEROAQUA, który się sprawdził nie tylko w maszynach Heidelberg (fabryczne wyposażenie), ale również w maszynach produkcji czeskiej Đ jako alternatywa dla standardowo dostarczanych wałków Đ daje przesłanki do stopniowego obniżenia, a następnie wyeliminowania IPA z systemów nawilżania.
Wałki WEROAQUA umożliwiajš zachowanie stabilnoci systemu nawilżania również przy wyeliminowaniu IPA i Đ co jest bardzo ważne Đ przy praktycznie takim samym poziomie cen jak w przypadku wałków ăzwykłychÓ.
W chwili obecnej redukcja zawartoci IPA w systemach nawilżania nie jest sprawš tylko kontynentu północnoamerykańskiego, ale w powišzaniu z dyrektywš Unii Europejskiej o ograniczeniu stosowania IPA staje się realnym problemem również dla nas. Rozwój materiałów, szczególnie stabilizatorów nawilżania prezentowanych na ubiegłorocznej DRUPIE, daje możliwoci sukcesywnej redukcji IPA oraz możliwoci osišgania stabilnych wyników. Wałki WEROAQUA sš małym, ale znaczšcym przyczynkiem dla przyszłoci druku offsetowego.
Podsumowanie
Załšczone wykresy przedstawiajš możliwoci przekazywania iloci płynu nawilżajšcego w zależnoci od obrotów duktora wodnego. Na wykresie [1] widzimy porównanie zdolnoci wałków gumowych WERODAMP z 15% IPA, WERODAMP bez IPA i WEROAQUA bez IPA. Na wykresie [2] porównano możliwoci wałków gumowych bez zawartoci IPA WERODAMP i WEROAQUA. Z wykresów tych wynika bardzo wyranie, że wałki WEROAQUA potrafiš przenieć dostatecznš iloć płynu zwilżajšcego bez użycia alkoholu i sprostać wymaganiom stawianym drukom o bardzo wysokiej jakoci.
Na ostatnich targach EMBAXĐPRINT w Brnie walce WEROAQUA otrzymały prestiżowš nagrodę Złoty EmbaxĐPrint.
