Московский государственный университет печати

Шахкельдян Б.Н., Гудкова Т.И., Кравчина Н.А., Шумилова И.С.


         

Полиграфические материалы.Ч 2: Печатные краски

Лабораторные работы для специальностей:
1109 - "Технология полиграфического производства,
1712 - "Организация и планирование полиграфического производства",
0515 - "Полиграфические машины",
2220 - "Графика"


Шахкельдян Б.Н., Гудкова Т.И., Кравчина Н.А., Шумилова И.С.
Полиграфические материалы.Ч 2: Печатные краски
Начало
Печатный оригинал
Об электронном издании
Оглавление
1.

ЗАДАНИЕ I. ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СВЯЗУЮЩИХ И ИХ КОМПОНЕНТОВ

1.1.

Работа 1. Определение вязкости связующих

1.2.

Работа 2. Изучение оптических свойств связующих

1.3.

Работа 3. Испытание отношения связующих к растворителям

1.4.

Работа 4. Определение температуры размягчения смолы

1.5.

Работа 5. Изучение влияния температуры размягчения смолы на твердость пленки

1.6.

Работа 6. Изучение растворимости смол

2.

ЗАДАНИЕ 2. ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СВЯЗУЮЩИХ

2.1.

Работа 7. Определение кислотного числа

2.2.

Работа 8. Определение числа омыления и эфирного числа

2.3.

Работа 9. Определение йодного числа

3.

ЗАДАНИЕ 3. ПРИГОТОВЛЕНИЕ КРАСКИ И ИЗУЧЕНИЕ ОБЩИХ СВОЙСТВ КРАСОК

3.1.

Работа 10. Определение маслоемкости пигмента

3.2.

Работа 11. Приготовление краски и образцов (накаток) для изучения ее оптических свойств

3.3.

Работа 12. Определение степени перетира пигмента в краске

3.4.

Работа 13. Определение плотности краски

4.

ЗАДАНИЕ 4. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКРЕПЛЕНИЯ КРАСКИ

4.1.

Работа 14. Изучение пленкообразования при испарении растворителя

4.2.

Работа 15. Изучение влияния сиккативов на скорость пленкообразования

4.3.

Работа 16. Изучение закрепления краски на бумаге

5.

ЗАДАНИЕ 5. ИЗУЧЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРАСОК

5.1.

Работа 17. Изучение цветовых характеристик краски

5.2.

Работа 17. Изучение красящей силы

5.3.

Работа 18. Определение прозрачности краски

5.4.

Работа 19. Отношение краски к химическим реагентам, растворителям и воде

6.

ЗАДАНИЕ 6. ИЗУЧЕНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРАСОК

6.1.

Работа 20. Изучение аномалии вязкости красок

6.2.

Работа 21. Определение предела текучести

6.3.

Работа 22. Изучение тиксотропии красок

6.4.

Работа 23. Условная характеристика реологических свойств печатных красок

6.5.

Работа 24. Изучение липкости печатных красок

7.

ЗАДАНИЕ 7. ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ КРАСОЧНЫХ ВАЛИКОВ

7.1.

Работа 24. Определение теплоустойчивости

7.2.

Работа 25. Исследование деформационных свойств материалов для красочных валиков

Указатели
22   указатель иллюстраций
Рис. 5.1. Пример спектральной кривой отражения краски

Цель и содержание задания

Изучить комплекс оптических свойств красок, определяющих качест­во изображения, цветовые характеристики и их зависимость от содержания белил, освоить методы испытания оптических свойств красок и стойкости их к различным воздействиям.

На основании физических представлений о явлениях отражения света от окрашенных тел, используя данные о спектральном составе отражен­ного света, изучить цветовые характеристики: цветовой тон, яркость и чистоту. При теоретической проработке следует изучить теорию цвет­ности, т.е. причины образования цвета в зависимости от химического строения окрашенного вещества.

С помощью универсального фотометра снимают спектральные характе­ристики отражения света от образцов бумаги, покрытых исследуемой цветной краской, а также краской с добавлением белил. По спектраль­ным кривым отражения рассчитывают цветовые характеристики и изучают , влияние на них добавления в краску белил.

Теоретическое обоснование

При испытании белизны бумаги (см. работу 22Полиграфические материалы. Бумага и переплетные материалы: Лабораторные работы. Ч.1. - М.: Моск. полигр. ин-т, 1982.) коэффициенты отраже­ния в трех цветных зонах спектра (красной, зеленой и синей) имеют близкие значения, что соответствует ахроматичности белого цвета. При испытании же цветных красок коэффициенты отражения в трех зонах существенно различны в соответствии со спектральным составом отра­женного света. По полученным при измерении на фотометре значениям коэффициентов отражения строятся спектральные кривые в виде зависи­мости коэффициента отражения от длины волны отраженного света. При трехзональном методе испытания спектральная кривая отражения, напри­мер, для пурпурной краски, имеет вид, условно изображенный на рис. 5.1Рис. 5.1. Пример спектральной кривой отражения краски.

Высота трех прямоугольных участков, образующихся на графике, со­ответствует величинам коэффициентов отражения <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
в трех зонах видимой части спектра, причем спектральные зоны на графике распределяются так, чтобы середина каждой зоны примерно совпадала с длиной волны соответствующего светофильтра. Полученные спектраль­ные кривые отражения позволяют судить о цветовых характеристиках: цветовом тоне,, яркости (светлоте) и чистоте (насыщенности)..

Цветовой тон - важнейшее качество цвета, выражаемое понятиями: красный, синий, желтый и т.д. Представление цвете возникает в результате суммирования глазом всех излучений в составе светового по­тока. Специальными методами цветоведения можно определить цветовой тон как длину волны такого монохроматического излучения (нм), сме­шанного с белым цветом, которое будет эквивалентно по цвету данному сложному по составу излучению. В работе для характеристики цветово­го тона ограничиваются определением значений коэффициентов отраже­ния в трех зонах.

Яркость В характеризует количество света, отраженного от поверхно­сти. Она определяется коэффициентом отражения <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
. Этот коэффициент для каждого светофильтра рассчитывается по формуле: <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(см. работу 22 из первой части лабораторных работ).

При хроматическом отражении, т.е. при неодинаковых значениях коэффициентов отражения в разных зонах, яркость определяют отноше­нием всего отраженного света ко всему падающему и рассчитывают по формуле:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

Чистота цвета P характеризуется отношением отраженного хроматического света ко всему отраженному свету. Для определения чистоты весь отраженный свет следует разделить на две части: на хроматичес­кую часть света <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
и ахроматическую <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
. Тогда чистота выража­ется формулой:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

Для определения количества ахроматического отраженного света на спектральной кривой отражения проводят горизонтальную линию на уров­не минимального из трех коэффициентов отражения (на рис. 5.1 это соответствует зеленой зоне). Вся площадь ниже этой горизонтали (на рисунке - косая штриховка) соответствует количеству отраженного ах­роматического света, так как она представляет равномерное смешение .всех излучений видимой части спектра. Площади выше этой горизонтали в сумме представляют только хроматический свет (на рисунке - гори­зонтальная штриховка). Чистоту цвета рассчитывают по формуле:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

Для представленной на рисунке спектральной кривой

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

Методика и порядок выполнения работы

Для исследования используют образцы бумаги с раскатанной на ней цветной краской и краской о добавлением белил, заготовленными при выполнении работы II. Спектральные характеристики отражения получа­ют при помощи универсального фотометра. Все процедуры измерения про­изводят точно так же, как и при определении белизны бумаги (см. ра­боту 22 из первой части лабораторных работ). Они сводятся к опреде­лению коэффициентов отражения в трех зонах спектра: красная (свето­фильтр № 9, пропускающий излучения с длиной волны 675 нм), зеленая ( № 10, 535 нм) и синяя ( № 11, 445 нм). После получения значений <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
для обоих образцов рассчитывают значения яркости В и чистоты Р, а также определяют цветовой тон. Делают вывод о влия­нии добавки в краску белил на цветовые характеристики краски.

Работа может быть выполнена с использованием денситометра ЦДО (см. работу 23 из первой части лабораторных работ). Полученные на

денситометре значения оптической плотности Д могут быть переведены в значения коэффициентов отражения q, так как они связаны соотноше­нием:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

Далее работа выполняется, как описано выше.

Приборы, инструменты, материалы

Фотометр универсальный ФМ, образцы бумаги с раскатанной цветной краской и краской с добавлением белил.

Содержание отчета

Результаты измерений и расчетов вносят в табл. 5.1. Строят спектральные кривые отражения <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
цветной краски и краски с добавлением белил. Делают соответствующие выводы.

Таблица 5.1

Цветовые характеристики краски (%) и влияние на них белил

Образец При светофильтрах B P
№9 №10 №11

Примечание. S-площадь раскрытия диафрагмы над эталоном при работе с соответствующим по цвету светофильтром.

Цель и содержание работы

Получить представление о важнейшем оптическом свойстве печатных красок -интенсивности, обеспечивающей высокое качество изображе­ния (оптическую плотность, цвет) при печатании тонкими слоями. .

Интенсивность краски оценивают путем измерения оптической плот­ности оттиска в зависимости от количества краски на нем. В учебной работе условную характеристику интенсивности - красящую силу - оп­ределяют путем разбавления испытуемой и эталонной красок белилами и визуального сравнения их цвета.

Методика и порядок выполнения работы

Для определения красящей силы на технических весах поочередно взвешивают две стеклянные пластины размером 9 х 12см (каждую со своим шпателем). На одну из пластин отвешивают 0,5г эталонной краски и 5,0 г цинковых белил, а на другую - столько же испытуемой краски и белил. Каждую из красок тщательно перемешивают с белилами. Затем с оборотной стороны пластин сравнивают визуально в отражен­ном свете насыщенность их цвета. В случае различия насыщенности в более насыщенную по цвету краску вводят небольшими порциями белила, тщательно перемешивают и снова сравнивают насыщенность двух красок. Введение белил продолжается до получения одинаковой насыщенности цвета. Стеклянную пластинку, на которую добавлялись белила, еще раз взвешивают и определяют количество введенных белил. Принимая красящую силу цвета эталонного образца за 100%, рассчитывают крася­щую силу испытуемого образца К (%) по формуле:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

    где

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- количество белил, введенных в испытуемую краску, г.;

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- количество белил, введенных в эталонную краску, г.

Приборы, инструменты, материалы

Весы технические с разновесами, краска эталонная, краска испы­туемая, стеклянные пластины размером 9 х 12 см, шпатели.

Содержание отчета

В отчете указываются результаты измерений, расчет красящей силы, номер испытуемой краски, а также оценка красящей силы с учетом то­го, что допускаемое отклонение красящей силы производственных кра­сок от эталона ± I0%.

Цель и содержание работы

Практически освоить лабораторный метод определения прозрачности красок или их кроющей способности (при теоретической проработке студенты усваивают, как эти свойства связаны со структурой красок как дисперсных систем и от чего они зависят; надо также представ­лять практическое значение прозрачности и кроющей способности для красок разного назначения).

Для одной из заводских красок определяется прозрачность.

Методика и порядок выполнения работы

Для определения прозрачности или кроющей способности использует­ся специальная пятипольная шкала, которая представляет собой стек­лянную пластинку размером 9 х 12 см, закрашенную пятью серыми попе­речными полосами различной яркости и двумя продольными черными по­лосами по краям длинных сторон пластины. Испытуемую краску наносят на не закрашенную сторону стеклянной пластинки в таком количестве, чтобы после раскатывания ее валиком образовался разномерный слой толщиной 2,5 мкм. Необходимое для этого количество краски (г) рас­считывают по формуле:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

    где

    q - масса краски, г ;

    d - плотность краски (указана на этикетке), <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
;

    h - толщина слоя краски, равная 2,5 мкм ;

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- рабочая площадь раскатного валика, равная 2<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
Rl или 2x3,14x1,45х l = 9,1х l <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
( l -длина образующей валика, измеряется у данного валика с помощью масштабной линейки);

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- площадь стеклянной пластинки 9x12-108 <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
;

    К - коэффициент, характеризующий распределение краски между валиком и пластиной (принимается равным единице).

Навеску краски отвешивают на кусочке кальки на технических весах и возможно полнее переносят с кальки на стеклянную пластину. Раска­тывают по всей поверхности валиком до получения равномерного слоя. После этого рассматривают шкалу со стороны раскатанной краски в от­раженном свете и определяют, на границе какого серого поля с черной продольной полоской воспринимается различие яркости.

Краска считается прозрачной и оценивается баллом «5», если через нее различаются черное и все серые поля шкалы; краска считается кро­ющей и оценивается баллом «0», если не видно различия между черным полем и серыми полями. По мере снижения прозрачности она оценивает­ся баллами от «4» до «1», что соответствует номеру того серого поля, которое можно различить на границе с черным полем.

Оборудование, инструменты, материалы

Банка с заводской краской, на которой указан номер и плотность краски, технические весы, калька, стеклянная пластина для определе­ния прозрачности краски, валик, масштабная линейка.

Содержание отчета

В отчете указываются номер краски (списывается с банки и расшиф­ровывается) и результаты оценки ее прозрачности в баллах.

Цель и содержание работы

Освоить метод определения стойкости краски к различным химичес­ким реагентам, растворителям и к воде; оценить стойкость различных видов пигментов и красочных лаков, используемых для изготовления печатных красок к этим веществам.

Определяется стойкость высохшего оттиска, который получен цвет­ной краской, приготовленной вручную (см. работу II) из какого-либо пигмента или красочного лака, к щелочи, кислоте, толуолу, раститель­ному и минеральному маслам, спирту, воде.

Методика и порядок выполнения работы

Стойкость краски к данному реагенту оценивается на основании про­должительного контакта под грузом пропитанной этим реагентом фильт­ровальной бумаги с оттиском испытуемой краски.

Предварительно заготовляют по 10 листов фильтровальной бумаги размером 15 х 40 мм для испытания действия каждого реагента. Выре­зают такого же размера листочки из высохшего оттиска, сделанного испытуемой краской. Одну из пачек (в 10 листков) фильтровальной бу­маги смачивают путем погружения на несколько секунд в соответствую­щий реагент и кладут на стеклянную пластинку (на одной пластинке размещают не более трех пачек фильтровальной бумаги). Сверху на каж­дую пачку листочков накладывают красочным слоем вниз один из листоч­ков, вырезанных из оттиска, на обороте которого карандашом надписы­вают название данного реагента. Поставленные образцы сверху накры­вают другой стеклянной пластинкой и ставят под груз I кг на час. По истечении времени выдержки груз и верхнюю пластинку снимают, листки фильтровальной бумаги и оттиск рассматривают и оценивают по степени изменения цвета оттиска, интенсивности и количеству окрасив­шихся листков фильтровальной бумаги. Для сравнения используют от­тиск, не подвергшийся действию реагента и листок фильтровальной бу­маги, пропитанный данным реагентом, но не взаимодействующий с испы­туемой краской.

Приборы, инструменты, материалы

Пластинки стеклянные толщиной 2-5 мм, размером 9x12 см, гиря мас­сой 1 кг, пинцет, бумага фильтровальная, оттиски, полученные испыту­емой краской, размером 15x40 мм, ножницы, масштабная линейка, 77,5%-й раствор соляной кислоты, 76,5%-й раствор гидроокиси натрия, толуол, 96%-й спирт, льняное и минеральные масла, вода.

Указания по технике безопасности

Смачивание стопы фильтровальной бумаги производить погружением ее с помощью пинцета в соответствующий реагент, после пропитки сто­пу вынуть из реагента и дать избытку его стечь. Особую осторожность проявлять при работе с щелочью и кислотой.

Содержание отчета

В отчете указывается наименование пигмента в краске, оценивается стойкость ее ко всем примененным реагентам (в баллах) в соответствии с нижеприведенной таблицей 5.2.

Таблица 5.2

Оценка стойкости краски

К химическим реагентам К воде и спирту
число окрашенных листков фильтровальной бумаги стойкость в баллах характеристика число окрашенных листов фильтровальной бумаги стойкость в баллах характеристика
нет 5 весьма хор. нет 5 весьма хор.
1 4 хорошая 1-3 4 хорошая
2-3 3 средняя 4-5 3 средняя
4-5 2 ниже средней 6-7 2 ниже средней
6-10 1 плохая 8-10 1 плохая
(или изменение цвета оттиска)     (или изменение цвета оттиска)    

Полученные оценки стойкости краски заносят в сводную таблицу (табл. 5.3).

Таблица 5.3

Сравнение стойкости красок

Пигмент или крас. лак Стойкость в баллах
к химическим реагентам к маслам к воде
кислоте щелочи толуолу спирту льняному минер.

Литература

Для ФПТ (специальность 1109):

Загаринская Л. А., Шахкельдян Е.Н. Полиграфические материалы. -М.: Книга, 1975, с. 219-229.

Для ИЭФ (специальность 1712):

Гудкова Т.И., Загаринская Л.А. Полиграфические материалы. - М.: Книга, 1982, с. 99-109.

Для ХТОГШ (специальность 2220):

Татиев Д.П. Художественно-живописные и печатные краски. - М.: Книга, 1969, с. 14-24, 29-33, 61-64, 75-81.

© Центр дистанционного образования МГУП