GRAFIČKI MATERIJALI (PAPIR, BOJE, LEPILA)/2019. mr Petra Balaban

Транскрипт

1 GRAFIČKI MATERIJALI (PAPIR, BOJE, LEPILA)/2019 mr Petra Balaban

2 PAPIR

3 Grafički materijali: skup čvrstih i tečnih materija koje omogućavaju proizvodnju grafičkih proizvoda Grafički proizvodi: dobijaju se štampanjem Štampanje: Tehnološki postupak izrade štampanih proizvoda uz korišćenje teksta i slike prema kvalitetu koji definiše kupac Složen tehnološki postupak u koji ulaze različiti materijali koji se tokom proizvodnje transformišu u štampani proizvod ( štamparske forme, papir, boje postupak štampanja štamparski proizvod).

4 Pre otkrića papira korišćeni su razni materijali za pisanje i crtanje (pećinski ljudi po zidovima, pločice sa klinastim pismom na glini, a zatim se pisalo na mekom drvetu ili drvetu presvučenim voskom) Osnovni sastojak papira čine celulozna vlakna, a ovisno o vrsti i načinu obrade vlakana, te o korištenim dodacima, kao što su punila, keljiva, premazi i sl., variraju i svojstva proizvedenog papira.

5 ISTORIJA PAPIRUS - Pronašli su ga Egipćani pre 4000 g p.n.e (papirus je močvarna biljka koja raste uz reku Nil) Duga vlakna su se mogli lako odvajati pa su biljno stablo rezali u duge tanke take i ukrštali ih, a presovanjem i lupanjem istisnuli sok koji je služio kao lepilo Sušenjem su dobijeni dvoslojni listovi koji su posle glačanja bili pogodni za pisanje

6 PERGAMENT Pergament je izrađivan od očišćenih i krečom štavljenih životinjskih koža, uglavnom ovčjih, kozijih, telećih, psećih i zečijih Nakon otkrića papira pergament se i dalje koristio za ispisivanje trajnijih (svečanih) dokumenata, a posle i za štampanje crkvenih i školskih knjiga, enciklopedija, kalendara i dr. Veoma čvrst i trajan, ali jako skup

7 Papir je dobio ime od papirusa, iako je to sasvim drugačiji proizvod Prvi proizvođači papira su bili Kinezi u prvom veku p.n.e. Pre pojave papira potisnuti su skuplji materijali za pisanje kao što su pergament i svila Za proizvodnju papira Kinezi su upotrebljavali čaure svilene bube, bambus, pirinčanu slamu, konoplju, lan koju su drobili i usitnjavali u kamenim posudama zajedno sa starim krpama

8 U tako usitnjen materijal dodavali su vodu i krečno mleko sve dok nije nastala ujednačena kaša Kada je kaša odstojala sipali su je na sito i laganim tresenjem se kaša ravnomerno raspoređivala, a voda se cedila tako se obrazovao list koji se presovao, premazivao, sušio i glačao. Tajnu proizvodnje papira su Kinezi ljubomorno čuvali oko 500 godina

9 Od 12. veka počela je proizvodnja papira u Evropi, naročitu važnost dobija proizvodnja papira od polovina 15. veka posle Gutenbergovog otkrića prese za štampanje pokretnih slova Pronalazak štampe od proizvođača papira zahteva usavršavanje kvaliteta, dobijanje šire palete izbora papira i usavršavanje postupka proizvodnje

10 Uređaj za mlevenje koji je pronađen u Holandiji (1670 g.) tzv. holender, koji se sastojao od valjka sa noževima, ubrzao je pripremu mase za proizvodnju papira Oko godine u Engleskoj je počela sa radom prva papir mašina koja je mogla da proizvede beskonačnu traku papira koji se proizvodio na bazi tekstilnih materijala od pamuka, lana, jute i dr., ali se nisu mogle podmiriti sirovinske potrebe u sve većoj proizvodnji papira Proizvodnja papira na bazi tekstilnih sirovina sve do sredine XIX veka - Gotfried Keller uvodi postupak brušenja drveta - drvenjača - usavršavanje postupka - hemijski postupci (sulfitni 1865 g i sulfatni 1889 g.) - papir mašina za kontinualnu proizvodnju 1945 g.

11 Najvažnije sirovine za proizvodnju vlakanaca DRVO TEKSTILNE SIROVINE SLAME ŽITARICA PRERADA TRSKE I TRAVE OTPADNI TEKSTILNI MATERIJAL STARI PAPIR I PAPIRNI OTPACI MINERALNA VLAKNA (azbest, staklena vlakna) VEŠTAČKA VLAKNA

12 TEKSTILNE SIROVINE celuloza iz tkanina na bazi : pamuka, lana, konoplje, jute i dr. proizvode se specijalni papiri od kojih se zahteva velika mekoća, trajnost, upojnost, neprovidnost (papir za novčanice i drugi vrednosni papiri)

13 SLAME ŽITARICA hemijskim ili kombinovanim hemijskomehaničkim postupkom daju celulozu ili polucelulozu kratka vlakna (0,5-2 mm) prikladne za izradu papira od kojih se traži visoka čvrstoća na bazi poluceluloze se izrađuju kartoni i talasasta lepenka

14 PRERADA TRSKE I TRAVE esperto trava --> kvalitetni bezddrvni papir šećerna trska i bambus --> fini papir

15 OTPADNI TEKSTILNI MATERIJAL Tekstilne sirovine se sastoje dugih i jakih celuloznih vlakana i koriste se za proizvodnju specijalnih vrsta papira od kojih se zahteva velika mekoća, upojnost, otpornost na savijanje i postojanost otpadne krpe (pamuk, lan, juta) učestvuju u proizvodnji papira 2-4 %

16 PRERADA STAROG PAPIRA Poslednjih godina dolazi do povećanja udela stare hartije (sekundarnih vlakana) u osnovnim sirovinama za proizvodnju papira i to na račun celuloznih vlakana (primarnih vlakana), naročito u zemljama kao što su Nemačka, Japan, Holandija Stari papir se unosi u rezervoar, disperguje u vodi, razvlaknjuje i odvaja od grubih nečistoća Deinking postupkom se boja uklanja sa celuloznih vlakana U ponovne tokove proizvodnje papira se vraća 30 % starog papira u Nemačkoj je stari papir zastupljen sa 62 % u ukupnoj proizvodnji papira

17 Faze prerade starog papira: skupljane i sortiranje (najniži kvalitet, srednji kvalitet, bolji kvalitet, najbolji kvalitet) dispergovanje i razvlaknjivanje u rezervoaru dodatno razvlaknjivanje pri povišenoj temperturi razdvajanje na frakcije, pranje, dodatno mlevenje uklanjanje boje sa celuloznih vlakana (Deinking proces) - zasniva se na procesu flotacije (celulozna vlakna-hidrofilna, boja-hidrofobna) dodavanje površinski aktivnih materija (uklanajnje boje sa površine celuloze) dodavanje vazduha (izdvajanje boje sa mehurima vazduha na površini u vidu pene, koja se uklanja zajedno s bojom)

18 Osnovne sirovine za proizvodnju papira danas se dobijaju iz drveta, jednogodišnjih biljaka, i u manjoj meri još uvek iz stare odeće i tkanina izrađenih od vlakana pamuka, jute, lana, palme, itd. Najveći broj svojstava papira zavisi od veličine i građe celuloznih vlakana, a oni zavise od vrste drveta

19 Prosečni udeo osnovnih i pomoćnih sirovina za izradu papira

20 DRVO od ukupne proizvodnje za proizvodnju papira se koristi 13 % drvo daje 90 % proizvodnje celuloze najviše korišćeni četinari: smreka, jela, bor i lišćari: bukva, topola, breza vlakna: kod četinara (do 4 mm), kod lišćara (oko 1,7 mm) Drvo u proseku sadrži oko 50 mas% suve supstance i oko 50 mas% vode, makromolekulske komponente ( %) U osnovne makromolekulske komponente spadaju celuloza sa udelom mas%, hemiceluloza s udelom mas% i lignin s udelom od oko 25 mas %, ostalo niskomolekulske komponente (neorganske soli, belančevine, amino kiseline)

21 Građa drveta: od različitih vlakana vlakna su kompozitni materijal: matrica: lignin i hemiceluloza fibrili: celuloza

22 Uloga lignina kao matrice u prirodnom organskom polimernom kompozitnom materijalu sa ojačanjem u vidu celuloznih vlakana koji nazivamo drvo

23 Osnovne sirovine za proizvodnju papira, kartona i lepenke mogu se dobiti na sledeće načine: Postupkom mehaničke i termomehaničke obrade drveta, pri čemu se dobija drvenjača Termo-hemo-mehaničkom obradom drveta i jednogodišnjih biljaka, pri čemu se dobija poluceluloza Hemijskom obradom drveta i jednogodišnjih biljaka, pri čemu se dobijaju celulozna vlakna Postupkom obrade starog papira (dobijaju se sekundarna vlakna)

24 Osnovni zadatak svih postupaka obrade drveta u cilju dobijanja osnovnih sirovina za proizvodnju papira je da se drvna masa razvlakni i ako je potrebno da se celulozna vlakna što je više moguće oslobode lignina, hemiceluloze i ostalih nepoželjnih sastojaka drveta Što su uslovi razvlaknjivanja i izdvajanja celuloznih vlakana blaži, ona će biti manje oštećena i dobijeni papir će imati bolji kvalitet (npr. vlakno pamuka skoro da nema lignin i hemicelulozu, te se zato i od njega prave najkvalitetinije vrste papira)

25 Mehanički i termomehanički postupak dobijanja vlakana Kao sirovina za obradu koriste se debla drveta sa kojih je skinuta kora dužine oko 1 metar Debla se pritiskaju na brusni kamen na rotirajući brusni kamen Ovim postupkom dolazi do otkidanja vlakna koja se spiraju sa brusnog kamena u poseban prihvatni sud Dobijena gruba disperzija vlakana drveta zatim se sortira, melje, ugušćuje i po potrebi podvrgava beljenju

26

27

28 Drvo se pri brušenju ne menja hemijski, već samo fizički Pri ovom postupku razvlaknjivanja lignin i hemiceluloza ostaju zajedno sa celuloznim vlaknima i čine vlakno drvenjače Termomehanički postupak: Kao sirovina se mogu koristiti i drvni otpaci koji se ubacuju u reaktor pod povišenim pritiskom sa vodenom parom temperature oko 130 stepeni C (tako lignin omekšava), a zatim se ta masa uvodi u specijalan mlin-rifajner i melje na toplo Primena: u proizvodnji papira uz dodatak celuloze % (fini papir, roto papir, omotni papiri, kartoni i lepenke)

29 HEMIJSKI POSTUPAK DOBIJANJA CELULOZNIH VLAKANA Ovaj postupak zasniva se na različitoj reaktivnosti celuloze, lignina, hemiceluloze i pratećih supstanci i različitoj rastvorljivosti njihovih derivata Najviše se koriste: SULFITNI KISELI postupak izdvajanja celuloznih vlakana iz drveta SULFATNI BAZNI postupak Ovi postupci se razlikuju po hemikalijama koje se koriste kao i po uslovima izvođenja postupka

30 Šematski prikaz hemijskog postupka izdvajanja celuloznih vlakana iz drveta

31 SULFATNI-KISELI POSTUPAK Koriste se Ca(HCO3) 2 /H 2 SO 2 /SO 2 ili Mg(HCO 3 ) 2 /H 2 SO 2 /SO 2 U reakcionoj smeši dolazi do razgradnje i rastvaranja lignina i hemiceluloze Hemikalija rastvorena u vodi zajedno sa komadićima drveta (koji su dobijeni u specijalnim uređajima sečenjem debala drveta sa kojih je skinuta kora), unosi se u reaktor i kuva 7-15 časova pri temperatui od 130 stepeni C i pritisku od kpa Celulozna vlakna se odvajaju od reakcione smeše, peru, melju, sortiraju i bele Reakciona smeša sa rastvorenim ligninom i hemicelulolozom ugušćuje se otparavanjem vode i spaljuje. Toplota dobijena ovim sagorevanjem koristi se u fabrici Pri ovim uslovima kuvanja drveta celulozna vlakna ostaju neoštećena Sulfitnim postupkom se dobijaju kratka i meka vlakna koja su blago smeđe obojena, ali se lako izbeljuju

32

33 SULFATNI-BAZNI POSTUPAK Koristi se smeša hemikalija Na 2 S, NaOH i Na 2 CO 3 Komadići drveta (pripremljeni kao kod sulfitnog postupka) se unose u reaktor, smeša se zagreva na temperaturi od stepeni C i kuva 3-6 časova pri pritisku kpa, pri čemu dolazi do raskidanja etarskih veza u ligninu i nastaje alkalni lignin sa manjom molarnom masom, nastaju metanol i merkaptani (neprijatan miris) Ovaj postupak se u svetu najviše koristi za dobijanje celuloznih vlakana koja ostaju očuvana (duga i čvrsta) od kojih se proizvodi papir sa odličnim mehaničkim svojstvima Kao sirovine se mogu koristiti sve vrste drveta i jednogodišnjih biljaka

34

35 BELJENJE Zaostali lignin i hemiceluloza mogu biti razlog obojenosti izdvojenih celuloznih vlakana (žuto do braon) Za proizvodnju kvalitetnih papira sa zadovoljavajućom belinom i postojanošću, neophodno je iz celuloznih vlakna ukloniti najveći deo zaostalog lignina i hemiceluloze što se postiže BELJENJEM

36 Beljenje se izvodi primenom elementarnog hlora i nekih jedinjenja hlora Nastale hlor organske supstance se teško razgrađuju te je stoga ovaj postupak zamenjen ozonom, kiseonikom i vodonik-peroksidom

37 DOBIJANJE POLUCELULOZE Kao sirovine mogu da se koriste drvo, slama žitarica i neke jednogodišnje biljke Sirovine se unose u reaktor u kojem se na temperaturi od stepeni C kuvaju sa hemikalijama pri čemu dolazi do omekšavanja i delimičnog rastvaranja lignina Ta masa se zatim melje u rifajnerima, sortira, dodatno melje i po potrebi beli Ovakav papir je po osobinama između drvenjače i hemijski izdvojenih celuloznih vlakana Primena: za izradu omotnih papira, valovite lepenke u beljenom stanju se koristi za izradu papira za pisanje i štampanje

38 Šematski prikaz hemotermoehaničkog postupka dobijanja poluceluloze

39 DODACI PAPIRNOJ MASI Suspenziji vlakanaca u vodi dodaju se pomoćna sredstva: punila, lepila, boje.

40 PUNILA ZA PAPIRNU MASU Kod proizvodnje nekih papira koriste se čak do 30 %. Kao punila za papir koriste se bele neorganske materije nerastvorne u vodi u obliku praha kao što su kalcijumkarbonat, kaolin, talk, gips, barit, magnezit, titan dioksid Punila poboljšavaju svojstva štamparskih papira (mekoća i naleganje uz štamparsku formu, poboljšava se štampanje, povećava se belina, glatkoća) Ako se koriste u velikom procentu posledice su opadanje čvrstoće, opadanje stepena keljenja, pojava prašenja i čupanja vlakana u toku štampe

41 Pomoćne sirovine za poboljšanje proizvodnje papira 1.Retenciona sredstava: osnovni cilj ovih sredstava je da zadrže što veću količinu čvrste materije-celuloze na situ dodavanje retencionih sredstava u suspenziju (celulozna vlakana, aditivi, voda) povećanje udela čvrste faze na situ najčešće korišćena retenciona sredstava: derivati kolofonijuma, Al soli, katjonski skrob, katjonski i anjonski poliamidi, poliamini

42 2.Aditivi za uklanjanje štetnih supstanci iz papira: lepljive nečistoće koje se izdvajaju u delovima papirmašine prenose na papir prouzrokuju kidanje trake papira aditivi su makromolekulske supstance relativno male molekulske mase, koje imaju izraženu katjonsku aktivnost

43 3. Mikrobiocidi: -supstance koje sprečavaju razvoj mikroorganizama -povišena temperatura vode u procesu proizvodnje papira( o C) pogoduje razvoju različitih mikroorganizama povezivanje u lepljive agregate biomulj -biomulj ima neprijatan miris, posebno štetan na sitima papir mašine -mikrobiocidi sprečavaju razvoj mikroorganizama, a dodavaju se u disperziju celuloznih vlakana.

44 Pomoćne sirovine za poboljšanje 1. KELJIVA: kvaliteta papira (keljiva, boje) Papirnoj masi se dodaju da bi papir imao potrebna mehanička svojstva, hidrofoban karakter i određenu upojnost vezivanje lepila za hidrofilna vlakana celuloze omogućavanje njihovog međusobnog povezivanja lepilo povezuje punilo sa vlaknima formiranje zatvorene, neporozne i dimenziono stabilne površine papira

45 KELJIVA (LEPILA) ZA PAPIRNU MASU Keljiva koja se upotrebljavaju dele se na prirodna: biljnog porekla-kolofonijum, skrob i dekstrin i životinjskog porekla-tutkalo, kazein i želatin sintetička (polivinil alkohol, polivinil acetat, fenolformaldehidne smole) pokazuju značajnije prednosti u odnosu na prirodna lepila (veća sposobnost lepljenja, brže sušenje, stvaranje elastičnog filma, providnost) stepen keljenja: zavisi od dodate količine lepila ( 1/4, 1/2, 3/4 i 1/1 ili puno keljen papir) štamparski papiri su obično 1/ 2 do 3/4 keljeni višebojni, ofset ili umetnički tisak su puno keljeni

46 2. BOJE ZA PAPIRNU MASU Najviše se upotrebljavaju sintetičke organske boje Bojenje se može izvršiti postupkom: Bojenja u masi Bojenje potapanjem trake papira u vodeni rastvor boje Nanošenjem rastvora ili disperzije boja na površinu papira

47 PRIPREMA PAPIRNE MASE Pod pripremom papirne mase podrazumevaju se sve radne operacije za prevođenje poluproizvoda i svih sirovina u stanje i oblik prikladnog za izradu trake papira na papir mašini

48 Papirna masa ili pulpa predstavlja disperziju vlaknastih materijala, punioca i drugih pomoćnih sirovina u vodi, čijim se izlivanjem na sito papir mašine formiraju trake papira. Odnos polaznih sirovina zavisi od željenih osobina papira. Pre unošenja u sabirni rezervoar izabrane sirovine se izlažu sledećim procesima: - rastvaranju vlaknastih sirovina u vodi - razvlaknjivanju - oslobađanju eventualno prisutnih agregata-kvržica - mlevenju do željenog stepena u mlinovima i rifajnerima - homogeniziranju komponenti u rezervoarima za mešanje

49 RASTVARANJE Vrši se u rastvaraču ili pulperu gde se materijal mehaničkom obradom i unutrašnjim trenjem (usled turbulencije) prevodi u jednoličnu vodenu suspenziju sa 4-7% suve mase q7-ym

50 MLEVENJE CELULOZNIH VLAKANA Najvažniji proces pripreme papirne mase kod ovog procesa dolazi do sečenja, fibriliranja i bubrenja vlakanaca Sečenje: Delenje vlakana poprečno na uzdužnu osu vlakna Sečenjem se smanjuje dužina vlakana Fibriliranje: Cepanje vlakana paralelno sa uzdužnom osom Dovodi do povećanja aktivne površine koja u fazi izrade papira obezbeđuje veći broj vodoničnih veza

51 Bubrenje Promena na vlaknima prouzrokovana ulaskom vode u unutrašnje slojeve drveta Stepen bubrenja zavisi od stepena kristaličnosti celuloze, od sadržaja poluceluloze i dužine vremena kvašenja bubrenjem, vlakno u debljini raste %,a po dužini 0.1 % bubrenjem vlakno postaje plastičnije (bolje povezivanje i povećana čvrstoća lista)

52 Uređaji za pripremu papirne mase Holender obezbeđuje pripremu papirne mase; rastvaranje, mlevenje, dodavanje punila, dodavanje boja holender predstavlja korito sa pregradom u sredini koje obezbeđuje kružni tok suspenzije sa rotirajućim valjkom sa noževima kapacitet 200 do 1000 kg papirne mase vreme mlevenja 15 min do 10 sati Mašine za kontinualno mlevenje: Konusni mlin Pločasti mlin-rifajner (čine ga diskovi sa noževima između kojih se melje papirna masa)

53 IZRADA PAPIRA dxbm

54 Izrada papira na papir mašini. Mokra grupa Papir mašina se sastoji od rezervoara, partije sita i partije presa Faze prerade: akumuiliranje papirne mase razređivanje suspenzije prečišćavanje suspenzije formiranje papirne trake dovođenje suspenzije sa vlaknima na sito-natok suspenzije - sistem cevi obezbeđuje ravnomerno doziranje papirne suspenzije na situvoda koja prolazi kroz sito uliva se u natočno korito ili kadu ostali uslovi su minimiziranje prisustva vazdušnih mehurića i flokula u natočnoj suspenziji odvodnjavanje papirne mase dovođenjem papirne mase na sito vrši se raspoređivanje vlakanaca na situ zatim njihovo obezvodnjavanje

55 odvodnjavanjem se koncentracija papirne mase u suspenziji dovodi na nivo 3-4 % s.m. Da bi se papirna masa prevela u sledeću operaciju-presovanje, mora se obezbediti obezvodnjavanje do nivoa od % s.m. Presovanje papirne mase: daljnje obezvodnajvanje na nivo od % s.m. se obezbeđuje preko partije presa presovanje papirne mase se obavlja na papir mašini, pomoću partije presa i filca a cilj je da papirna masa izgubi što je moguće više vode Partija sita: a.) registar partija predstavlja beskonačnu traku sa nizom valjaka, pri čemu se papirna masa obezvodnjava gravitacionim tokom b.) odsisna partija predstavlja cilindar preko kojeg se kreće papirna traka i u kojem se u određenoj zoni vrši odsisavanje vode preko vakuuma.

56 Šematski prikaz proizvodnje papira na papir mašini sa dugim ravnim sitom

57 Izrada papira na papir mašini. Sušna grupa Papirna traka nakon obrade na partiji presa sadrži % s.m. Daljnje obezvodnjavanje papirne trake se obezbeđuje u sušnoj partiji Sušna partija se sastoji od cilindara za predgrevanje i baterije sušnih cilindara, pri čemu sušne cilindre predstavljaju parom grejani rotirajući valjci

58 Osobine papira nakon sušenja: sušenje obezbeđuje glatkoću, poroznost, propustljivost vazduha, belinu za postizanje optimalnih osobina neophodno je ravnomerno sušenje sušenjem papir gubi elestičnost i plastičnost tj. postaje krt previše vlažna papirna traka ima za posledicu nabiranje odnosno stvaranje talasa, u toku sušenja debljina papirne trake se smanjuje do 2 puta, a poprečno skupljanje iznosi 1-8 %. Po završenom sušenju papir zadržava u sebi 6-8 % vlage

59 Izrada papira na papir mašini.finalna obrada Papirna traka ulazi u završnu partiju sa 94 % s.m. i zagrejana na temperaturu od 75 do 85 C Završna grupa obuhvata sledeće uređaje : uređaje za hlađenje papirne trake, uređaje za glačanje i uređaj za namotavanje Uređaj za hlađenje papirne trake se sastoji od cilindara za hlađenje

60 uređaj za glačanje čine čelični valjci koji služe za suvo glačanje odnosno peglanje papira za namotavanje papirne trake služe valjci tzv. tamburi širina tambura je usklađena sa širinom papir mašine sadržaj vlage u papirnoj traci iznosi 5-7 % u zavisnosti od vrste papira i širine papir mašine, tambur može biti težak do 25 t a dužina papirne trake može iznositi 60 km.

61 DORADA PAPIRA VLAŽENJE-važno za papire koji idu na satiniranje (može se vršiti pomoću cevi za prskanje, četkom ili maglom) SATINIRANJE-ima za cilj postizanje obostrane glatkoće površine papira Pod satiniranjem se podrazumeva prolaz papira ili kartona između valjaka pod pritiskom, sa ciljem da se izjednačavanjem neravnina poveća glatkoća papira Mogu se postići efekti visokosjajnih, polusjajnih, bez sjaja, polumat i mat površina Izvodi se na kalanderu Razlikuje se nekoliko stepena satiniranja: mat satinirano, lagano satinirano, normalno satinirano, oštro satinirano i satinirano na visoki sjaj Efekat satiniranja zavisi od sastava papira, sadržaja punila i sadržaja vlage Prilikom satiniranja dešavaju se i neželjene promene, npr. papir se istanjuje, povećava se transparentnost, opada propustljivost vazduha, smanjuje se poroznost i sposobnost upijanja boja

62 Oplemenjivanje. Impregniranje. Premazivanje Oplemenjivanje podrazumeva specijalnu obradu papira, posle koje papir dobija nova dopunska svojstava. Oplemenjivanjem papira se postiže: -poboljšanje štamparskih svojstava papira -dekorativni efekti -određena tehnička i hemijska svojstva -određena zaštitna svojstva

63 Impregniranje: impregniranje se obezbeđuje dodavanjem potrebnih punila i pomoćnih sirovina u holender pri impregniranju sredstvo za impregnaciju prodire u papir i ravnomerno se raspoređuje po celoj zapremini papira impregniranjem se postižu značajni efekti po pitanju kvaliteta papira bez promena karaktera papira poboljšanje niza osobina papira kao što su : štamparska i neka mehanička svojstava, postiže se vododbojnost i nepropusnost masti i sl. za impregnaciju se najčešće koriste parafin, skrobni i celulozni derivati (dobijanje dobro zatvorene površine, koja poseduje dobro upijanje štamparskih boja)

64 Premazivanje: Način formiranja papirne trake na papir mašini, zbog strukture drvenih vlakana, uslovljava formiranje hrapave i porozne površine--> negativan uticaj na kvalitet štampe--> ovaj nedostatak se otklanja premazivanjem Premazivanje je mašinsko nanošenje premaza na jednu ili obe strane papirne trake

65 Premaz čine: a.) beli pigmenti (kalcijum karbonat, kaolini, barijum sulfat) b.) veziva c.) određeni broj aditiva Funkcije veziva: omogućavanje ravnomerne raspodele pigmenta u premazu dobro vezivanje pigmenta za papir ravnomernu raspodelu premaza na površinu papira

66 Aditivi: -sredstva za dispergovanje pigmenata -sredstva za podešavanje viskoziteta, antipenušavci, optički izbeljivači, foto i termički stabilizatori Efekti premazivanja: značajan uticaj na belinu, boju i strukturu papira odnosno hrapavost papira na premazanim papirima se može ostvariti najviši kvalitet štampe najznačajniji postupak oplemenjivanja papira

67 Oplemenjivanje papira. Oslojavanje. Kaširanje. Pregovanje Oslojavanje ili lakiranje predstavlja nanošenje na površinu papira, nekog, najčešće sintetskog polimera u obliku rastvora, disperzije, rastopa ili smeše monomera i polimera Prilikom otparavanja rastvora ili disperznog sredstva ili pod dejstvom UV zračenja, na površini papira se formira sloj-film od polimera koji ne prodire u dubinu papira

68 Lakiranje se obezbeđuje već na papir mašini preko Lajm prese prilikom lakiranja papir ne sme imati veliku upojnost Efekti lakiranja: -poboljšani izgled ( naročito efekat sjaja) - zaštita površine - sprečavanje čupanja i prašenja površine papira

69 Kaširanje (laminiranje) predstavlja nanošenje već formirane folije na površinu papira i njeno spajanje sa papirom. Koristi se pri proizvodnji kombinovane ambalaže pri čemu se građa kombinovane ambalaže sastoji od 6 slojeva, od kojih svaki sloj ima svoju funkciju Podela: prema komponentama koje se spajaju papir sa papirom papir sa folijom papir sa tekstilom

70 Kaširana kartonska ambalaža

71 najrasprostranjenije je kaširanje papira sa folijom Načini spajanja: nanošenje lepila na obe površine i međusobno slepljivanje međusobno spajanje pod dejstvom mehaničke sile upotrebom povišene temperature (npr. polietilenska folija) Pregovanje je trajna deformacija papira uz formiranje reljefne slike pod dejstvom specijalno izvedenih klišea deformacija se obezbeđuje pomoću graviranih čeličnih valjaka oplemenjivanje papira bez korišćenja boja najčešće se primenjuje pri izradi tapeta, memoranduma, čestitki, specijalnih koverti, pozivnica i sl.

72 Pakovanje.Skladištenje. Klimatizacija papira Mašinski izglačan, satiniran i oplemenjen papir se odlaže u skladište u obliku namotanih rolni- kotura papira Koturovi se pakuju omotavanjem sa nekoliko slojeva omotnog papira na kojem se odštampavaju podaci o vrsti, količini, gramaturi, formatu, smeru vlakanaca i težini kotura Na koturu se obavezno označava smer namotavanja isečen na formate (uzdužno ili poprečno sečenje) Pakovanje u table po 100, 250, kom. Pakovanjem se obezbeđuje zaštita od mehaničkih oštećenja i od atmosferskih uticaja

73 Skladištenje obezbeđuje zaštitu papira od štetnih uticaja: sunčeve svetlosti dejstava prašine mehaničkih oštećenja Uslovi skladištenja: temperatura vazduha treba da bude između 18 i 20 C, relativna vlaga vazduha % papir treba biti smešten u suvim i svetlim prostorijama, koje se nalaze u neposrednoj blizini odelenja za štampu paketi papira sa tabacima se stavljaju tako da naležu celom svojom površinom, papiri u rolni se poležu po dužini

74 Klimatizacija podrazumeva prilagođavanje stanja papira radnim uslovima koji su prisutni u prostorijama u kojima će se vršiti štampanje prilagođavanje je posebno važno za ofset tehnike i višebojnu štampu za primenu papira za štampu vrlo je važno regulisanje vlažnosti vazduha u prostoriji u kojoj se papir skladišti i štampa (normalni uslovi su : relativna vlaga 65 % i temperatura 20 C )

75 FORMATI PAPIRA Formati papira su bitan pokazatelj identifikacije papira format papira predstavlja dimenzije površine papira format u rolnama format= širini rolne format u tabacima format= dimenzijama table formati su su normirani prema DIN standardima prema kojima se formati papira grupišu u jedan osnovni red A i dva dopunska reda B i C Površina početnog formata reda A iznosi 1m 2 ima pravougaoni oblik i obeležava se sa A0 Presavijanjem deobom formata A0 dobijaju se manji formati Sirovi formati za 5 % duži od obrezanih formata

76

77 FORMATI PAPIRA Red Sirovi format u mm Konačni format u mm Primena A0 860 x x 1189 Red vožnje Geografske karte A1 610 x x 841 Posteri A2 430 x x 594 Posteri A3 305 x x 420 Popisi Tabele A4 215 x x 297 Papir za pisma Katalozi A5 153 x x 210 Obaveštenja Računi A6 108 x x 148 Razglednice A7 77 x x 105 Poslovne karte Kalendari A8 54 x x 74 Etikete Vizit karte

78 Red B-red u mm C-red u mm Primena x x 1297 Otpremne koverte x x 917 Otpremne koverte x x 648 Otpremne koverte x x 458 Otpremne koverte x x 324 Otpremne koverte x x 229 Otpremne koverte x x 162 Koverte 7 88 x x 114 Koverte 8 62 x x 81 Koverte

79 Smer vlakanaca zbog načina proizvodnje, papir predstavlja anizotropan materijal, tj. njegova svojstva (zatezna čvrstoća, istezanje, dimenziona stabilnost) u smeru kretanja trake i poprečno na smer nisu ista papir usmeren u pravcu vlakana ima veću čvrstoću i bolju dimenzionu stabilnost prilikom sečenja papira u tabake potrebno je da smer vlakana bude paralelan sa dužom ivicom tabaka navedena svojstva bitno utiču na štampanje i dalju obradu papira.

80

81 KLASIFIKACIJA PAPIRA U svetu se danas proizvodi preko 3000 različitih vrsta papira Klasifi kacija prema gramaturi: papire, sa gramaturom g/m2 polukartone, sa gramaturom g/m2 kartone, sa gramaturom g/m2 lepenke, sa gramaturom iznad 500 g/m2

82 Prema nameni: štamparski papiri papir, karton i lepenka kao ambalažni materijal tehnički i specijalni papiri kancelarijski i administartivni papiri higijenski papiri

83 Prema udelu osnovnih sirovina: bezdrvni papir papir koji sadrži pretežno drvenjaču papir koji sadrži pretežno sekundarne sirovine papir koji sadrži tekstilni otpad (pamuk, lan, juta)

84 Prema načinu premazivanja: nepremazani premazani jednostrano premazani- hromo papiri obostrano premazani- kunstdruk

85 Posebna grupa: samokopirajući papiri (gramatura g/m2) indigo (tanak sloj voska sa dispergovanom čađi odnosno indigo boja) mikrokapsule sa bojom

86 ŠTAMPARSKI PAPIRI Nezavisno od tehnike štampanja, štamparski papiri moraju da zadovolje opšte zahteve: Da pritiskom uz obojenu štamparsku formu ravnomerno primaju štamparsku boju Da su ujednačene debljine Da su ujednačene beline i da se pod uticajem svetlosti belina ne menja Da su što manje providnosti Da imaju dovoljnu mehaničku čvrstoću u vlažnom i suvom stanju Da tabaci imaju pravougaoni oblik bez krzavosti Da je svaki tabak bez pregiba, fleka i mehaničkih povreda

87 Posebni zahtevi: a.)pogodnost za štampu: sposobnost vezivanja boje u kratkom vremenskom intervalu prilagođenost površine upijanju boje i njenom brzom sušenju b.)pouzdanost u radu: određuje se brojem kidanja papirne trake una štamparskoj mašini kidanje trake zavisi od: zatezne čvrstoće papira stepena homogenosti površine papira klimatskih uslova u prostoriji

88 c.) Prašenje i čupanje: prašina predstavlja veliki problem u štamparijama, a posledica je otkidanja punioca ili pigmenata od papira više je prisutna kod visoke i ofset štampe, zbog karakteristika boje koja u ovom slučaju ima veću viskoznost prašina sa jedne strane prlja mašinu, a sa druge strane ometa prenos boje na štamparsku formu Prašenje i čupanje papira se smanjuje dobrim lepljenjem mase i površine papira i nanošenjem kvalitetnih premaza

89 d.) Stabilnost dimenzija: neophodno za dobru reprodukciju u boji nije dozvojena promena dimenzija papira, niti u pravcu kretanja trake papira niti normalno na pravac e.) Statičko naelektrisanje papira: nastaje usled trenja papirne trake o različite delove mašine i brzog razdvajanja od tih delova može da nastane i pri namotavanju i odmotavanju trake sa rolne najčešće nastaje pri uslovima kada je relativna vlažnost vazduha niža od 40 % Negativne posledice naelektrisanja: slepljivanje više listova papira brzo istiskivanje tankog sloja vazduha između listova papira pri čemu dolazi do kontakta sveže boje sa poleđinom susednog lista kod duboke štampe može izazvati varničenje--> eksplozija para toluola (rastvarač za boju)

90 PAPIRI ZA VISOKU ŠTAMPU Visoka štampa: tipo i flekso štampa štamparski elementi izdignuti u odnosu na neštampajuće elemente (štamparski cilindar)

91

92 Prenos boje na papir: štampajući element koji je premazan sa bojom dolazi u kontakt sa štamparskim cilindrom koji nosi papir u toku kontakta, boja kvasi papir i prodire u pore papira u toku odvajanja papira od štamparske forme dolazi do cepanja boje, pri čemu veći deo boje ostaje na papiru--> formiranje otiska Neophodna svojstva papira za štampu: optimalna elastičnost ( značajna zbog deformisanja) i mekoća dobra upojnost (značajna zbog kontrolisnog prodiranja boje u papir) i glatkoća ( zavisi od namene) odgovarajuća otpornost na prašenje i čupanje (značajno zbog velike viskoznosti boje pa su sile čupanja pri cepanju boje velike) Flekso štampa: štamparske forme su izgrađene od gume--> mogućnost korišćenja boje male viskoznosti

93 PAPIRI ZA RAVNU I DUBOKU ŠTAMPU 1.Ofset štampa: štampajući i neštampajući elementi se nalaze u istoj ravni štamparske forme-hidrofobne -vezuju boju štamparski cilindri-hidrofilni - vezuju vodu Mehanizam ofset štampe: nanošenje boje na štamparsku formu prenošenje boje sa štamparske forme na cilindar obložen gumom prenošenje boje sa gumenog cilindra na papir koji pritiska štamparski cilindar koji je ovlažen vodom i odgovarajućim aditivom Neophodne osobine: dobra dimenziona stabilnost (ostvaruje se dobrim lepljenjemprimenom sintetskih lepila) dobre mehaničke osobine dobra upojnost i glatkoća

94

95 2.Duboka štampa: štamparska forma se nalazi ispod štamparskog cilindra Mehanizam štampe: rupice u štamparskoj formi se pune bojom višak boje se odstranjuje rakelom prenošenje boje na papir se ostvaruje pritiskom štamparskog cilindra na formu

96 ovom tehnikom je moguće ostvariti najveći broj otisaka u zavisnosti od namene odabire se odgovarajući kvalitet papira Neophodne osobine: dobre mehaničke osobine velika mekoća i elestičnost dobra upojnost i glatkoća velika otpornost na prašenje

97

98 OSOBINE PAPIRA I METODE ISPITIVANJA Debljina papira, važna osobina jer se prema debljini papira određuje zazor između cilindara u štamparskoj mašini Meri se pomoću mikrometra i izražava se u milimetrima Gramatura papira predstavlja masu jednog kvadratnog metra papira (meri se tako što se iseče uzorak sa definisanom površinom od 100 m 2 i izmeri na vagi sa tačnošću od 0, 001 g. Kada se izmerena masa pomnoži sa 100, dobija se gramatura papira izražena u gramima po kvadratnom metru g/m 2

99 Gustina i specifična zapremina papira-predstavlja masu jedinice zapremine uzorka papira, a specifična zapremina predstavlja recipročnu vrednost gustine Sadržaj punioca u papiru-ne valja ni kada je punilac slabo povezan sa celuloznim vlaknima niti kada je uneta prevelika količina jer se mogu javiti poteškoće pri štampanju u vidu prašenja papira ili povećane krtosti koja može dovesti do pucanja papira. Merenje puniolaca se zasniva na tome što su punioci neorganske supstance koje su postojane pri visokim temperaturama i ne gore-videti vežbe i postupak izračunavanja (!) Vrsta vlakana u papiru-papiri se prema vrsti vlakana od kojih su proizvedena dele na: Bezdrvne papire (sadrže samo primarna celulozna vlakna) Papire izrađene od drvenjače i Papire koji su izrađeni od sekundarnih vlakana (iz starog papira) Sadržaj vlage u papiru-predstavlja gubitak u masi papira iyayvan isušivanjem uzorka papira-vežbe! ph vrednost papira mogu da se kreću iumeđu 4 i 10, zavise od vrste štampe, ukoliko su ph vrednosti izvan optimalne vrednosti mogu se oštetiti štamparske forme i izmeniti tonske vrednosti boja koje se nanose na papir Smer vlakana u papiru

100 Stepen lepljenja (keljenja) u papiru Stepen keljivosti: zbog hidrofilne prirode papira, a u cilju poboljšanja osobina papira da prilikom štampanja bolje prima boju, papiru se dodaju keljiva stepen keljivosti je obrnuto proporcionalan sposobnosti papira da veže vodu-f f= t x100 / (G/10) 2 t-vreme prodiranja tinte (min) G-gramatura ( g/m2) Vrednosti stepena keljivosti: -stepen keljenja do 10- slabo keljeni papir -stepen keljenja od 10 do 20- srednje keljeni papir -stepen keljenja preko 20- dobro keljeni papir Oznake stepena keljenja: 0/0- potpuno nekeljeni papir 1/4- četvrt keljeni papir 1/2- polukeljeni papir 3/4- tričetvrt keljeni papir ( štamparski papiri) 1/1- punokeljeni papir ( pisaći papir, papiri za ofset štampu, za umetničku štampu)

101 Otpornost papira na prašenje i čupanje-papiri sa velikim sadržajem punioca, kao i papiri sa sa kratkim i nedovoljno isprepletanim vlaknima mogu prilikom štampanja da praše i čupaju, pri čemu izdvojeni deo punioca i vlakana prlja štamparsku formu i tako utiče negativno na kvalitet otiska. Određivanje mehaničkih svojstava papira (određivanje zatezne čvrstoće papira, dužina kidanja papira, otpornost na pritisak, otpornost na savijanje (krutost), tvrdoća).

102 OPTIČKA SVOJSTVA Tu spadaju sjaj, belina, opacitet (neprozirnost), transparentnost ili prozirnost Sjaj papira i štampanih proizvoda je optičko svojstvo površine neke podloge koje ukazuje koliko svetlosti se reflektuje od površine, pod uglom jednakim upadnom uglu. Ukoliko je površina glatka, najveći deo svetlosti koji padne na površinu se reflektuje i posmatrana površina će imati maksimalan sjaj Sa povećanjem stepena hrapavosti površine, smanjuje se intenzitet reflektovane svetlosti i posmatrana površina ima manji sjaj, odnosno postaje mat.

103 Naneta boja će se intenzivnije osećati ako ima veći sjaj Sjaj odštmpanih površina se može povećati lakiranjem površine bezbojnim lakom Belina papira-stepen beline papira se određuje kao odnos intenziteta reflektovane svetlosti površine ispitivanog uzorka i etalona; etalon može biti npr. Magnezijum-oksid ili barijum-sulfat Belina papira zavisi od boje osnovnih vlakana, stepena njihovog belenja, vrste i kvaliteta punioca i aditiva, kao i od kvaliteta premaza

104 Providnost i opacitet papira providnost ili transparentnost papira se izražava odnosom intenziteta propuštene i upadne svetlosti Suprotno svojstvo od providnosti je opacitet Npr. za paus-papir je važno da bude providan, dok npr. novinski papir treba da ima što manju providnost, odnosno što veći opacitet

105 Kartoni i lepenke Kartoni: proizvodi papirne industrije slični papirima, ali veće gramature g/m 2 ( do 250 g/m 2 - polukartoni, od g/m 2 - kartoni) izrađuju se od istih materijala i na isti način kao i papir Osnovna podela : jednoslojni (mašina sa ravnim sitom) višeslojni ( mašina sa ravnim sitom i sa okruglim sitima, više prijemnih bazena Upotreba: izrada korica knjiga, fascikli, listova albuma,dopisnica, razglednica,plakata, za crtanje,za izradu fotopapira, za ambalažu- talasasti ( valoviti ) karton Vrste kartona: 1. Kraftlajner:nebeljeni, jednostrano glačani papir iz celuloze dobijene sulfatnim postupkom ( gramatura g/m 2 )

106 vrlo dobre mehaničke osobine koristi se za izradu ravnog pokrivnog sloja talasastog kartona i za izradu vreća i kesa 2.Fluting: dobija se iz poluceluloze,celuloze iz slame i starog papira po osobinama je dosta krut koristi se za izradu talasastog sloja valovitog kartona 3.Šrenc: dobija se iz nesortiranog starog papira (gramatura g/m 2 ) slabe mehaničke osobine koristi se za izradu unutrašnjih ravnih slojeva talasastog kartona

107 4.Testlajner: dvoslojni, mašinsko uglačan papir ( gramature g/m 2 ) proizvodi se iz starog papira, a pokrivni sloj iz sulfatne celuloze ima bolje mehaničke osobine nego šrenc papir koristi se kao pokrivni ravan sloj ili kao valoviti sloj kod talasastog kartona Karakteristike talasa kod talasastog kartona: krupan talas ( h= 3,2-4 mm, l= 6,8-8 mm) sitan talas ( h= 2,2-3 mm, l= 5,5-6,5 mm) mikro talas ( h=1-1,8 mm, h= 3-3,5 mm)

108 Lepenke: proizvodi papirne industrije slični papiru i kartonu ali znatno veće gramature, veće od 500 g /m 2 za njenu proizvodnju se koriste manje kvalitetne sirovine ( stari nesortirani papir, drvenjača, slama žitarica) Podela: bela lepenka, izrađena iz bele drvenjače smeđa lepenka, izrađena iz mrke drvenjače slamena lepenka, izrađena iz slame žitatica Upotreba: za izradu korica knjiga, specijalne ambalaže, za izradu maski i različitih matrica, u obućarskoj industriji.

109 GRAFIČKE BOJE

110 ZNAČAJ BOJE UOPŠTENO U svakodnevnom životu boje imaju višestruk značaj: INFORMACIJE putem boje (boja u saobraćaju, boje životnih namirnica, boja kože, boja ambalaže (ukazuje na sadržaj ambalaže) EMOCIJA i motivacija putem boje: Boja u umetnosti Boja kao nadražaj za kupovinu Boja zida/tapete Modna boja Boja biljaka

111 GRAFIČKE BOJE Pod grafičkom bojom podrazumeva se materija u obliku tečnosti ili paste (disperzni sistem) sastavljen od pigmenata (čvrsta faza) i veziva (tečna faza) i ostalih komponenti veziva: ulja, smole, rastvarači i sikativi, koja ima određenu obojenost i sposobnost da se u toku procesa štampe veže na podlogu na kojoj se štampa Pigmenti su jedinjenja koja obezbeđuju obojenost odnosno daju boju, a vezivo povezuje pigment međusobno i pigment sa površinom podloge Njena uloga je da sliku sa štamparske forme verno prenese na podlogu kao i da stvara kontrast u odnosu na podlogu

112 Sastav grafičkih boja

113 Istorijski uvod boja predstavlja pojam apstraktne prirode koja izaziva optički osećaj (žuto, zeleno, plavo) boja predstavlja i pojam materijalne prirode koji označava materiju kao nosioca obojenja pronalazak boje datira već iz najranije istorije ljudskog razvoja (ručno nanošenje boja pomoću pera na pergament, papirus, na glinene i kamene ploče) temelje štampanja sa bojama su postavili Egipćani i Kinezi prvobitna štamparska boja je bila crna boja, koja je dobijena mešanjem čađi sa različitim prirodnim lepilima

114 razvoj štamparskih boja pratio je razvoj štamparstva, a nagli porast je nastao od momenta pronalaska Gutenbergove štamparske mašine u prvoj fazi razvoja štamparskih boja dominira crna boja, kao veziva se koriste lanena ulja a kao pigment čađ uz ukuvavanje do određene gustine u 19. veku pored crne boje počinju da se intenzivno koriste i boje drugih nijansi

115 Osobine boja: Konzistencija-opisuje opšte stanje boje u masi, menja se promenom temperature i mešanjem, do promene može doći tokom stajanja boje Adhezija-privlačna sila između česstica različitih materija. U toku štampe sile adhezije moraju biti dovoljno jake kako bi štamparska forma prihvatila boju, a zatim je prenela na podlogu za štampu Kohezija-privlačna sila između čestica iste materije. Razlikuju se boje jake kohezije tzv. duge boje koje se razvlače u duge niti i kratke boje koje se razvlačenjem kidaju Lepljivost se definiše kao otpor boje razvlačenju, a zavisi od površinskog napona i viskoznosti Viskozitet je reološko svojstvo boje, tj. pojava koja se javlja usled trenja između čestica boje koja teče, odnosno unutrašnje trenje ili frikcija Tečljivost ili fluiditet je svojstvo materije da lako teče, boja sa dobrim tečenjem dobro će se rasporediti na valjcima za razribavanje Površinski napon-molekuli u unutrašnjosti tečnosti su u stanju ravnoteže, dok na molekule na površini tečnosti deluju sa jedne strane privlačne sile susednih molekula, a sa druge strane adhezione sile molekula materije sa kojom su u kontaktu. Te dve vrste sila nisu u ravnoteži pa na površinske molekule deluju sile koje nastoje da ih uvuku u unutrašnjost i na taj način smanje ukupnu površinu tečnosti što rezultuje pojavom površinskog napona Tiksotropija-reverzibilan proces koji ukazuje da se u toku određenog vremena viskozitet boje povećao, da bi se opet dodatnim mešanjem viskozitet vratio na prvobitan nivo tečljivosti

116 Pigmenti u grafičkoj industriji pigmenti su nosioci obojenja u štamparskim bojama a predstavljaju vrlo sitne, nerastvorne, hemijski stabilne čestice u kristalnom stanju Zahtevi za pigmente: - određeno obojenje i pokrivnu moć - praškast oblik ili sposobnost prevođenja u prah - optimalne dimenzije čestica su ,5 μ -krupnije čestice izazivaju pojavu svetlosnog efekta tj. nijansa i ton boje se menjaju u zavisnosti od ugla posmatranja - jako sitne čestice dovode do koloidne disperzije pri čemu je postojanost otiskanezadovoljavajuća

117 sledeći zahtev je lako kvašenje mešanje i homogenizovanje sa vezivima formiranje zaštitnog omotača debljine μ čime se postiže bolja plastičnost čisto obojenje koje je stabilno prema temperaturi i svetlosti stabilnost osnovnog obojenja prema vezivima i rastvaračima sposobnost da se ne taloži ili ne isplivavaju na površinu veziva postojanost u odnosu na vodu, kiseline, alkalije, rastvarače da ne usporava proces sušenja Mogu biti NEORGANSKI (prirodni i sintetički) i ORGANSKI (prirodni organski i sintetski organski pigmenti)

118 VEZIVA U GRAFIČKIM BOJAMA Veziva su tečne komponente boje koje služe kao disperzna sredstva za dispergovanje i prenošenje pigmenata na štamparsku podlogu vezivo daje boji konzistenciju (viskoznost, lepljivost), sposobnost sušenja i određuje radne karakteristike grafičke boje Najčešće korišćena veziva: ulja, firnisi, smole, rastvarači, aditivi u zavisnosti od oksidacione moći ulja dele se na : - sušiva, polusušiva i nesušiva ulja - pokazatelj sušivosti ulja je količina vezanog kiseonika, koja je proporcionalna jodnom broju - jodni broj predstavlja količinu joda, koju može da apsorbuje 100 g ulja : - iznad sušiva ulja polusušiva ulja - ispod nesušiva ulja

119 -u zavisnosti od porekla: -mineralna ulja,biljna ulja, životinjska ulja, sintetička ulja Mineralna ulja: dobijaju se frakcionom destilacijom nafte Osobine: - postojanost prema bazama, kiselinama, agensima za sušenje - lako prodire kroz papir pri čemu ostavlja masne mrlje Podela: 1.mašinska ulja: - za grafičke boje se upotrebljava teško mašinsko ulje, a koristi se uz dodatak kolofonijuma kao vezivo za visoku štampu 2.asfaltno vezivo: - smeša prirodnih asfalta i stearina razrwđwnih sa mineralnim uljima - najviše se koristi za proizvodnju crnih boja

120 Biljna ulja: - spadaju u grupu sušivih ulja i karakterišu se sposobnošću da vezuju kiseonik iz vazduha pri čemu reakcijama polimerizacije formiraju elastični fi lm Podela: 1.laneno ulje: - trigliceridi različitih masnih kiselina, pri čemu nezasićene kiseline reaguju sa kiseonikom i očvršćavaju - u toku dužeg ukuvavanja bez prisustva vazduha viskoznost ulja se naglo povećava pri čemu nastaje firnis 2.polusušiva i nesušiva ulja: - suncokretovo ulje - polusušivo - ricinusovo ulje - nesušivo ulje

121 Sintetička ulja: - proizvode se iz prirodnih sirovina (sojino ulje, riblje ulje, derivata nezasićenih acetilenskih jedinjenja ili sintetskih alkidnih ulja)

122 SMOLE nekristalne čvrste materije ili tečnosti relativno velike molekulske mase Podela: a.) Prirodne smole: 1.Kolofonijum: - prirodna smole biljnog porekla-bor - posebno je dobro vezivo na bazi kolofonijuma rastvorenog u mineralnom ulju 2.Šelak: - prirodna smola životinjskog porekla - predstavlja smešu masnih kiselina, voskova i pigmenata - koristi se kao vezivo za fleksografske boje, za boje za duboku štampu, za lakove za papire - ima veliku otpornost prema vlagi i pari b.)sintetske smole: - omogućuju dobijanje boja sa specijalnim osobinama - boje na bazi sinteskih smola se suše isparavanjem - veziva na bazi sintetskih smola se mogu koristiti za sve vrste štampe - najznačajnije sintetske smole: kolofonijum estar, fenolformaldehidne smole,alkidne smole

123 RASTVARAČI rastvarači su komponente u grafičkim bojama koje održavaju smolu u rastvorenom stanju do momenta prenošenja boje na podlogu za štampanje rastvarači bojama daju naophodnu konzistenciju kao rastvarači se koriste organske materije, koje posle otiskivanja isparavaju, pri čemu omogućavaju da se boja na otisku zadrži i što brže suši najvažnija osobina rasvarača je velika brzina isparavanja najčešće korišćeni rastvarači: ketoni, estri, alkoholi, alkohol-etri, ugljovodonici

124 SIKATIVI (SUŠIOCI) sredstva za poboljšanje i ubrzavanje vezivanja boja, pri čemu deluju kao katalizatori na brzinu sušenja boja efikasni su samo u prisustvu kiseonika koji omogućava reakciju oksidacije, pri čemu se stvara čvrsti film u toku oksidacije, kiseonik se prvo veže na sikative, a zatim se aktivirani kiseonik oslobađa i oksidiše vezivo Najčešće korišćeni sikativi: - soli Ca, Pb, Mn -sikativi se dodaju boji najviše do 1 % Podela prema načinu delovanja: - jaki sikativi (površinski sušioci) - mirni sikativi (dubinski sušioci)

125 Dodaci grafičkim bojama dodaci modifikuju osobine grafičkih boja dodaci su mešavina raznih vrsta voskova, sapuna,masti i ulja upotrebom dodataka se eliminišu nedostaci boja usled kojih dolazi do problema u toku štampanja (slepljivanje, razmazivanje, preslikavanje) Podela: Antioksidanti, koji usporavaju tok sušenja ( fenoli, amini, aldehidi, ketoni) Površinski aktivna sredstva, koja služe za kvašenje pigmenta ( pospešuju dispergovanje pigmenata u vezivu) Dodaci za ublažavanje jakih mirisa boje

126 ŠTAMPARSKA SVOJSTVA BOJA Zahtevi koje treba da ispuni grafička boja: vizuelne karakteristike podesnost za određenu vrstu štampe sušenje pod određenim uslovima vezivanje za određeni materijal i postojanost Vizuelne karakteristike boja se definišu: obojenošću grafičke boje transparentnošću i opacitetom sjajem Obojenost je definisana sa 3 parametra: I. ukazuje na ton boje (crveno, plavo, žuto) II. ukazuje na jačinu obojenosti - mera zasićenosti grafičke boje III. čistoća koja ukazuje koliko je svetla ili tamna grafička boja

127 Ton grafičkih boja: ton boje određuje talasna dužina kojom se svetlosni zrak reflektuje od obojene površine refleksni spektrofotometar talasnu dužinu koju apsorbuje neka obojena površina određuje se pomoću apsorcionog spektrofotometra Ton boje zavisi od odnosa obojene površine i okoline i posledica je različitih dužina puteva prostriranja svetlosnih zraka kroz sloj grafičke boje ton boje direktno definiše kvalitet odštampanih proizvoda sa estetske tačke gledišta Određivanje tona boje najčešće se vrši pomoću etalona-ton karta

128 Prozračnost: Zavisi od načina prelamanja svetlosnog zraka koji prodire kroz grafičku boju ( sloj pigmenta i sloj veziva) u slučaju podudaranja pokazatelja prelamanja svetlosnih zraka kroz vezivo i kroz pigment boja je prozračnija u suprotnom slučaju za posledicu imamo opacitet

129 Sjaj grafičkih boja: Sjaj odštampanog otiska isključivo zavisi od stepena glatkosti odnosno hrapavosti njegovih površina više glatka površina daje veći sjaj hrapava površina daje mat efekat (rasipanje svetlosnog zraka) sjaj se utvrđuje koeficijentom refleksije i predstavlja količinu energije svetlosnih zraka u vidljivom delu spektra koji se reflektuju sa obojene površine a izražavaju se u %, uređajglosometar.

130 Na izbor grafičke boje velik uticaj ima vrste podloge (materijala) na kojoj se štampa Postoje materijali koji upijaju (papir, karton, tekstil idr.) i materijali koji ne upijaju grafičku boju (metalne površine, staklo, plastični materijali, celofan)

131 VRSTE GRAFIČKIH BOJA Prema putu kojeg boja prelazi, boje se mogu podeliti na: Grafičke boje koje prelaze dugačak put od bojanika do otiska- kod visoke i ofset štampe), pastozne i guste boje Grafičke boje koje prelaze kratak put od bojanika do podloge za štampu (duboka, flekso, tampon, sito štampa), retke boje, koriste se rastvarači koji brzo isparavaju

132 Prema konzistenciji, tečljivosti boje možemo podeliti na: Tečljive boje i Boje slabe tečljivosti Prema pokrivnosti boje možemo podeliti na: Transparentne boje Pokrivne boje Prema sušenju: Brzosušive boje Polusušive boje Nesušive boje

133 Prema tehnici štampe, boje se mogu podeliti na boje za: Visoku štampu Ofset štampu Duboku štampu Sito štampu

134

135 Grafičke boje za flekso štampu Štampanje se izvodi elastičnim gumenim reljefnim formama i izrazito tečljivim grafičkim bojama Sastav grafi čkih boja za flekso štampu: a.) pigment b.) isparljivi rastvarač c.)smole rastvorene u pogodnom rastvaraču Neophodno svojstvo flekso grafičke boje je laka tečljivost koja se održava dodatkom pogodnog rastvarača ručno ili automatski Obojenost i jačinu fleksografskog otiska određuje debljina filma koja se kreće u opsegu 2-15 μ

136 Grafičke boje za ofset štampu Predstavljaju najsloženiji sistem grafičkih boja Boje su po konzistenciji viskozne i slične su pastama Ove boje moraju imati veliku lepljivost ali istovremeno moraju biti kratke Kohezija grafičkih boja za ofset štampu treba da je u optimalnim granicama kako bi se mogao obaviti prenos grafi čke boje u zadatoj količini sa forme na gumeni ofset valjak, a sa njega na podlogu Zbog kvašenja forme u toku štampe dolazi do emulgovanja boje, što značajno utiče na karakteristike boje Poseban zahtev se postavlja za stepen disperzije pigmenta odnosno dobro dispergovanje i homogenizovanje pigmenta u vezivu kako bi se na otisku ostvarila ravnomerna dubina tona Pigmenti moraju biti postojani prema vodi i prema kiselinama Primenom kompozicionih veziva koja predstavljaju smeše smola i ulja, postiže se veća postojanost prema vodi Debljina filma ovih grafičkih boja iznosi 1-3 μ, zato je potrebno koristiti veći sadržaj pigmenta, a manje sikativa

137 Grafičke boje za sito štampu Boje za sito štampu treba da budu kratke i pokazuju konzistenciju koja nije masna Tehnološka specifičnost ovog postupka, gde se pod pritiskom istiskuje boja kroz otvor sita, upravo zahteva boju koja se lako odvaja od sita i izvlači u tanke niti Boje za sito štampu sadrže oštro mlevene pigmente dispergovane u vezivu sačinjenom od dehidriranog ricinusovog ulja, sintetske smole, ugušćenog lanenog ulja i kerozina i nafte kao rastvarača Regulacijom viskoziteta boje obezbeđuje se tečljivost u meri koja omogućava lako prodiranje boje kroz pore sita Dobijeni otisak sa ovim bojama poseduje potrebnu oštrinu odnosno ne širi se van mesta predviđenih za štampanje i ne razliva se Sito štamparske boje se izrađuju na bazi laneno uljnih firnajsa i veštačkih smola Sušenje ovih boja se poboljšava dodatkom sikativa Sloj utisnute boje u sito štampi mnogo je deblji nego u ostalim štamparskim postupcima ( utrošak boje je 10 do 20 puta veći nego u visokoj štampi)

138 Grafičke boje za duboku štampu Zbog karakterističnih udubljenja elemenata na štamparskoj formi koriste se boje manje viskoznosti i veće isparljivosti Sastav boja: smole, pigmenti, plastifi katori, voskovi, aditivi, rastvarači Pigmenti se koriste do 15 % i moraju biti postojani prema rastvaračima Za kontrolu sjaja koriste se punioci : kaolin, kalcijum karbonat Zahtevi za smole : odgovarajuća adhezija na supstrat dobra rastvorljivost dobra isparljivost dobro kvašenje pigmenta jačinu koja obezbeđuje postojanost otiska na trenje Izbor rastvarača je uslovljen materijalom na kojem se štampa i krajnjom upotrebom, pri čemu rastvarač čini do 60 % sadržaja boje Osobine se mogu poboljšati još upotrebom aditiva.

139 Vodene grafičke boje Prelazak na vodene grafičke boje predstavlja ne samo ekološku nego i ekonomsku potrebu Osnovni problem pri korišćenju grafičkih vodenih boja je sporije isparavanje koje je 4-5 puta sporije u odnosu na boje koje sadrže organske rastvarače i tiksotropija Mnogobrojnim ispitivanjima zavisnosti prenosa grafičke boje od tiksotropije zaključilo se da povećana tiksotropija grafičke boje uslovljava lošiji prenos boje na podlogu Problem tiksotropije je moguće rešiti: promenom odnosa pigment-vezivo korišćenjem rastvora polimera dodavanjem površinski aktivnih materija

140 Uzajamno dejstvo boje i štamparske podloge Nanošenjem boje na podlogu dolazi do kvašenja podloge Kvašenje uključuje uvek 3 faze. U slučaju štampe to su vazduh kao gasovita, boja kao tečna i podloga kao čvrsta faza Tokom štampanja tečna faza zamenjuje vazduh koji je prisutan u porama podloge, kvaseći istu pri čemu se ostavaruju adhezivne veze, odnosno čvrsto prijanjanje boja za podlogu U slučaju da boja ne može da istisne vazduh sa podloge, do kvašenja ne dolazi tako da se štampanjem ne mogu ostvariti željeni otisci Mogući slučajevi kvašenja podloge pokazuju da što je veći ugao kvašenja α, to je kvašljivost podloge slabija Boja naneta na podlogu treba da se kvasi u dovoljnjoj meri, nezavisno od toga da li podloga spada u grupu upojnih ili neupojnih (sa slabim upijanjem) Da li će neka boja kvalitetno prianjati na površinu folije, može se proveriti ispitivanjem površinskog napona boje i folije ispitivanje površinskog napona folija-(vežbe)!

141 Očvršćavanje boja Očvršćavanje boja predstavlja stvaranje čvrstog sloja boje na površini podloge Prilikom očvršćavanja boja iz tečnog stanja prelazi u čvrsto Očvršćavanje omogućuje da se pod uticajem vezivnih sredstava omogući vezivanje pigmenta za podlogu Mehanizam vezivanja boje za podlogu se može objasniti preko uloge i načina očvršćavanja veziva U zavisnosti od karakteristika hemijske građe i osobina komponenti boje kao i osobina podloge razlikujemo sledeće načine očvršćavanja: upijanje : veziva koja se upijaju u odgovarajuću podlogu isparavanje : veziva koja očvršćavaju isparavanjem rastvarača oksidacija: veziva koja očvršćavaju oksidacijom polimerizacija : veziva koja polimerizuju geliranje : veziva koja geliraju očvršćavanje hlađenjem - termotopiva veziva koja očvršćavaju pri hlađenju

142

143 Debljina filma grafičke boje u zavisnosti od vrste štampe: Ofset štampa 2 µm Duboka štampa 7 µm Sito štampa µm Film ima zadatak da omogući potreban kontrast u odnosu na podlogu

144 Obojenost štampanih proizvoda se može posmatrati samo u delu elektromagnetnog zračenja u rasponu od nm (deo kojeg čovek vidi).

145 ADITIVNA SMEŠA BOJA Vidljivi deo spektra može se podeliti u tri jednaka dela: Od nm (crven) Od nm (zelen) Od nm (plav) Ovo su primarne aditivne boje

146 Ako se izvrši preklapanje boja dobiće se Crvena+zelena = žuta boja Zelena+plava = cijan Plava + crvena = magenta

147 SUPTRAKTIVNA SMEŠA BOJA Štampanje u boji zasniva se na selektivnoj apsorpciji boja i pigmenta koje se nalaze u grafičkim bojama Spektar se može podeliti i ako se apsorbuje: Plava nm dobiće se žuta Zelena nm dobiće se magenta Crvena nm dobiće se cijan Ovde su žuta, magenta i cijan primarne suptraktivne boje

148 Štampanjem magente preko žute dobiće se crven otisak Štampanjem žute preko cijan zelen otisak Štampanjem cijan preko magente plavo obojen otisak Preklapanjem sve tri boje dobiće se crna

149

150 Svetlost koja se emituje iz izvora svetlosti, reflektovana ili propuštena svetlost dolazi do oka i kao rezultat različitih procesa u oku i mozgu javlja se doživljaj obojenosti Ako telo apsorbuje svu svetlost boja će biti crna Ako telo reflektuje svu svetlost čovekovo oko vidi belu boju Ako apsorbuje konstantan deo svetlosti u celom opsegu između 380 i 760 nm boja će biti siva Crna, bela i siva boja su AHROMATSKE BOJE

151 Ukoliko telo apsorbuje npr. talasnu dužinu nm, ostatak spektra će biti reflektovan i telo će biti žute boje Apsorbovana svetlost ima određenu spektralnu boju, a reflektovana svetlost daje boju telu

152

153 KARAKTERISTIKE BOJA Ton boje je najvažnije svojstvo štamparskih boja Predstavlja dominantnu talasnu dužinu i određen je talasnom dužinom svetlosnog zraka koji u našem oku izaziva osećaj boje Zasićenost boje je mera čistoće hromatske boje u odnosu na primese bele boje Boje koje ne sadrže primese bele boje su zasićene boje Maksimalno zasićenje imaju osnovne spektralne boje Bela, siva i crna su ahromatske boje, ostale hromatske

154

155

156 Svetlina boje je karakteristika koja određuje stepen crne boje u datoj boji S obzirom da su boje definisane sa tri karakteristike: ton, zasićenje i svetlina, mogu se prikazati u trodimenzionalnom dijagramu U trodimenzinalnom sistemu boja se prikazuje tačkom-koja je određena sa tri koordinate

157

158 CIE sistemi boja CIE ili Commision Internationale de l Eclairage (Međunarodna komisija za osvetljenje) je organizacija koja je standardizovala određivanje sistema boja definišući svetlosni izvor, standardnog posmatrača i metodologiju koja se koristi za određivanje vrednosti koje opisuju boju

159 CIE sistemi boja koriste tri koordinate da odrede boju u prostoru boja, oni uključuju CIE XYZ CIE L*a*b* CIE L*C*h Za viđenje boja potrebna su tri elementa: svetlosni izvor, objekat posmatranja i posmatrač

160 Instrument prikuplja i filtrira talasne dužine koja je reflektovana sa objekta Relektovanu svetlost određene talasne dužine instrument opaža kao numeričke vrednosti Te vrednosti su zabeležene kao tačke preseka vidljivog spektra i zovu se SPEKTRALNI PODACI koji su predstavljeni kao SPEKTRALNA KRIVA Ovako dobijena kriva reflektovane svetlosti izmerene boje može se matematički pretvoriti u koordinate odgovarajućeg prostora boja

161 Uticaj izvora svetlosti na viđanje boje

162

163 Svaki svetlosni izvor ima distribuciju energije koja omogućava da se vidi boja C, D50 i D65 su standardna osvetljenja koja simuliraju dnevno svetlo sa najjačim zračenjem u datoj oblasti godine rađen je test sa vidnim uglom posmatranja od 10 i rezultat je odgovarajući standard koji se naziva standardni posmatrač 1964 Standardni posmatrač predstavlja kako jedna prosečna osoba vidi boju iz vidljivog spektra. Čim se ove vrednosti izračunaju, podaci se konvertuju u tristimulusne vrednosti XYZ čime se boja može predstaviti numerički

164

165

166 SISTEMI BOJA Pošto je CIE XYZ trodimenzionalni prostor boja radi lakšeg prikaza konstruisan je dvodimenzionalni CIE xyy trouglasti dijagram Boje vidljivog spektra se nalaze na krivoj i ivicama dijagrama, dok se realne boje nalaze unutar dijagrama

167

168 CIE Lab sistem boja L=luminance=osvetljenje a i b vrednosti predstavljaju hromatičnost boje, odnosno obojenost (a=zeleno u odnosu na crveno i b=plavo u odnosu na žuto) Ovaj sistem je univerzalan jer je nezavisan od uređaja za obradu boje

169

170 LEPILA U GRAFIČKOJ INDUSTRIJI

171 LEPILA Lepila su čiste supstance ili smeše supstanci organskog ili neorganskog porekla, koje omogućuju čvrsto povezivanje predmeta od istih ili različitih materijala. Lepilo treba da ima izraženu atheziju prema materijalima koje slepljuje kao i dovoljnu koheziju između samih molekula lepila pri čemu se ne menjaju osobine i oblik materijala koji se slepljuje

172 Proces lepljenja sastoji se od sledećih faza: Prevođenja lepila u stanje u kojem se može nanositi na površine predmeta (rastvaranje, topljenje, itd.) Pripreme površina predmeta za slepljivanje (npr. mehaničkom obradom) i nanošenje lepila na njih Spajanje površina predmeta koji se slepljuju.

173 Čvrsti sloj lepila formira se: Otparavanjem ili upijanjem rastvarača ili disperzionog sredstva Očvršćavanjem rastopa polimera hlađenjem (termolepila) Usled hemijskih reakcija (reaktivna sintetska lepila)

174 TEORIJA LEPLJENJA Pri kontaktu lepila i predmeta koje treba slepiti dolazi do interakcije-privlačenja molekula, funkcionalnih grupa, atoma i jona koji se nalaze na granici faza lepila i predmeta koji se slepljuju Na granici faza predmet/lepilo javljaju se ADHEZIONE SILE (sile privlačenja između različitih vrsta molekula) Sile privlačenja istih molekula u unutrašnjosti jedne faze nazivaju se KOHEZIONIM SILAMA i one drže molekule jedne supstance na okupu

175 Sile adhezije i kohezije

176 Da bi moglo da dođe do lepljenja dva predmeta, lepilo mora da kvasi te predmete, odnosno molekuli lepila treba da priđu molekulima predmeta koji se slepljuju dovoljno blizu da bi delovanje sile adhezije moglo da počne Kvašenje površine predmeta lepilom uslov je za slepljivanje što zavisi od površinske energije Uslov je da površinska energija površine predmeta bude veća od površinske energije tečne faze

177

178 Uticaj pojedinih komponenti lepila na njegove osobine Lepila su po sastavu smeša nekoliko komponenti: makromolekulskih supstanci rastvarača omekšivača(plastifikatora) punioca ugušćivači razblaživači otvrdnjivači sredstava za poboljšavanje kvašenja stabilizatori biocidi antipenušavci

179 sposobnost lepljenja zavisi od hemijske građe i molarne mase makromolekula, mali makromolekuli - dobra adhezija, slaba kohezija - veliki makromolekuli - obrnut slučaj) otparavanje ili upijanje rastvarača utiče na slepljivanje na taj način što prilikom otparavanja dolazi do otvrdnjavanja lepila (smanjivanje zapremine lepila dovodi do naprezanja u graničnom sloju) Da bi se izbegla ova pojava dodaju se omekšivačiniskomolekulske supstance: butil-ftalat, etilen glikol, glicerin (0,05-5 %)

180 punioci se dodaju zbog regulisanja osobina: gustina,toplotna provodljivost, električna provodljivost ugušćivači i razređivači se dodaju zbog regulisanja viskoziteta lepila okvašivači treba da poboljšaju kvašenje lepila na podlogu antipenušavci se dodaju lepilima koja se na podlogu nanose velikim brzinama (mašine za povezivanje i koričenje knjiga) stabilizatori se dodaju termolepilima da uspore njihovu razgradnju biocidi se dodaju lepilima da bi se sprečila enzimska razgradnja

181 KLASIFIKACIJA LEPILA Prema poreklu lepila mogu biti prirodna i sintetska. Lepila prirodnog porekla se dele na lepila biljnog i lepila životinjskog porekla. Sintetska lepila se prema hemijskoj građi dele na termoplastične, termoreaktivne i elastomerne.