مرکب چاپ عبارت از یک مایع خمیری رنگی است که جهت انتقال و دوباره تولید تصویری از یک سطح چاپی فرموله می شود. مرکبها اصولا و به طور کلی برای رساندن پیامی و حفظ و انتقال آن پیام تهیه می شوند و لکن در خیلی از موارد به صورت دکوراتیو و تزئین سطوح نیز به کار می روند.
مرکب های روی سطوح فراوانی از جمله کاغذ – مقوا- تخته – سطوح فلزی- شیشه و پلاستیک – پارچه چه به نیت حفاظت پیام یا تزئین سطح کاربری دارند. ضخامت فیلم آن نسبت و میزان چاپ آن بین 2 الی 3 میکرون متغیر است مرکب های چاپ از پخش رنگدانه های غیر قابل حل در وارنیش ها که به کمک مواد افزودنی متعدد جهت هدف خاصی تهیه می شوند و نسبت به هدف و نوع ماشین چاپ و نوع سطح چاپی کیفیت رنگدانه و وارنیش با تبحر ویژه ای آماده می شوند.
خواص ظاهری و قابل رویت مرکب
خواص قابل رویت یک مرکب چاپ شامل رنگ، قدرت رنگ، شفافیت (ترانسپرانسی)، کدورت و براقیت می باشد، این خواص متاثر از میزان رنگدانه و وارنیش به کار برده شده می باشد.
رنگ
رنگ یک اصل بسیار پیچیده بوده که از طرق در رابط با هم ذیل معین و مشخص می شوند:
- فام رنگ (Hue) نشان می دهد که چه نوع رنگی دارد. به عنوان مثال مرکب زرد یا قرمز یا آبی و سبز و غیره می باشد.
- قدرت رنگی که عبارت از شدت و حدت و تندی و تیزی رنگ که در نهایت اشباع بودن رنگ را نمایش می دهد.
- خلوص رنگ که در حقیقت روشن بودن و یا تاریک بودن رنگ را نمایش می دهد. همه خواص سه گانه فوق به عوامل زیادی بستگی پیدا می کنند که هرکدام از این بستگی ها اثراب زیادی روی هم می گذارند و در کنار هم متمایز هستند. ولی باید توجه داشت که ظرفیت حمل و توانایی پذیرش یک وارنیش کاملا محدود و وابسته به خیلی از خواص رنگدانه می باشد. پس بنابراین انتخاب وارنیش و انتخاب رنگدانه در نوع کیفیت مرکب و شکل ظاهری و نمود فیزیکی آن بسیار موثر است که این خواص شامل نشست، خشک شدن، ثابت شدن روی سطح چاپی، براقیت و قدرت، دوام …. و خیلی خواص دیگر اثر دارد. کدورت و ترانسپرانسی مرکب چاپ بستگی به مقدار عبور نور از داخل فیلم مرکب دارد یا انعکاس پیدا می کند. انتخاب رنگدانه و اندازه پخش و قابلیت پخش آن در وارنیش اثر بسیار زیادی در خواص شفافیت و کدورت مرکب دارد. مرکب با کدورت بالا خواص انعکاس نوری بیشتری را دارد و برعکس خواص شفافیت مرکب به مقدار عبور نور از قشر مرکب مربوط می شود.
- براقیت مرکب های چاپ به مقدار انعکاس نور از سطح چاپی مربوط می شود. اگر نور به سطح آئینه تابش کند صد در صد نور انعکاس پیدا می کند ولی سطح چاپی هر چه قدر که براق هم باشد مثل آئینه نخواهد بود، بنابراین میزان انعکاس نور از سطح چاپی به وسیله براقیت سنج اندازه گیری می شود.
عوامل سازنده مرکب
- رنگزا (colorant)
- حامل ( vehicles )
- افزودنی ( additive )
رنگزا Colorant
ماده رنگزا ، تعیین کننده رنگ مرکب است و می تواند (dye) یا (pigment) باشد.
جوهر – Dye
در سیال حامل مرکب حل شدنی است. معمولاً رنگ تیز و براقی را در مرکب به وجود می آورد. اما مشخصه های پس از چاپ آن ضعیف و نامرغوب است. بعضی از آن ها درخشش خوبی دارند اما به دلیل مقاومت نوری پایین به سرعت محو می شوند . به همین دلیل اغلب از مرکب های دارای dye استفاده نمی شود.
پیگمنت – Pigment
پیگمنت ها گروهی از ترکیبات رنگی هستند که برای رنگ آمیزی مواد دیگر استفاده می شوند.
پیگمنت ها ترکیبات نامحلول هستند و به عنوان محلول استفاده نمی شوند بلکه به صورت ذرات ریز جامد ریز آسیاب شده با مایع مخلوط می شوند و تشکیل سوسپانسیون می دهند. به طور کلی، پیگمنت ها در رنگ های روغنی و پایه آب،و مرکب های چاپ و پلاستیک استفاده می شود. پسگمنت ها ممکن است آلی (یعنی حاوی کربن) یا غیر آلی باشند. اکثر رنگدانه های معدنی شفاف تر و ماندگارتر از رنگدانه های آلی هستند. رنگدانه‌های آلی ساخته شده از منابع طبیعی قرن‌هاست که مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما بیشتر پیگمنت های مورد استفاده امروزه سنتتیک هستند. پیگمنت های آلی سنتتیک از قطران زغال سنگ و سایر مواد پتروشیمی به دست می آیند. پیگمنت های معدنی توسط واکنش های شیمیایی نسبتاً ساده – به ویژه اکسیداسیون – و یا به طور طبیعی به صورت منابع زمین یافت می شوند.
انتخاب رنگدانه یا پیگمنت یکی از حساس ترین مواردی است که باید مورد توجه قرار گیرد، از این رو خواص رنگدانه شامل خواص شیمیائی و فیزیکی و نیز میزان قدرت پخش شوندگی آن را کاملا مورد نظر قرار می دهند. از جمله خاصیت پیگمنتها ایجاد رنگ، پوشش، براقیت، سختی، مقاومت، حفاظت و افزایش چسبندگی و دیگر مواردی است که رابطه مستقیمی با کیفیت مرکب دارند.
الف – پیگمنت های معدنی
از پیگمنت های معدنی می توان ترکیباتی مانند لیتوپون، لاجورد، اکسید تیتانیوم، اکسیدهای آهن، دوده، ترکیبات کروم، ترکیبات کادمیوم و … غیره را نام برد.
ب- پیگمنت های آلی
پیگمنت های آلی عموما از هیدروکربن های آروماتیک سنتز می شوند. که شامل اتم های کربن به همراه هیدروژن می باشند. گروهی از آنها ترکیبات موسوم به آزو و دارای گروه نیتروژنی و دارای رنگهای قوی نارنجی ، قرمز و زرد هستند . گروهی نیز از ترکیبات آلی فلزی مانند فتالوسیانین ها با رنگ های قوی آبی و سبز هستند.
حامل مرکب Vehicle
حامل، ویژگی روان بودن مرکب را به صورتی فراهم می کند که بتواند به راحتی بر روی نوردهای مرکب جریان یافته و بر روی پلیت دستگاه چاپ حالت یکنواختی داشته باشد. حامل، قسمت مایع مرکب است که از دو بخش تشکیل یافته است: رزین و حلال.
رزین Resin
رزین ماده ای، جامد یا نیمه جامد، که به عنوان عامل اتصال دهنده در مرکب ها استفاده می شود تا به پیگمنت در پخش شدن و به مرکب در چسبیدن به سطح چاپ کمک کند. رزین ها همچنین خواص مرکب مانند براقیت، ویسکوزیته و چسبندگی را تعیین می کنند. رزین‌ها یا از منابع طبیعی (مانند رزین که از تقطیر شیره درختان کاج به دست می‌آیند) و لاک (ترشح شده توسط نوعی حشره) به دست می‌آیند یا با پلیمریزاسیون مواد دیگر سنتز می‌شوند. رزین های رایج شامل آلکیدها، رزین های نفتی، رزین فوماریک، صمغ، رزین مالئیک، نایلون، رزین فنولیک، پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی وینیل استات، پلی وینیل الکل، پلی وینیل کلراید، پلی وینیل کلرید می باشد.
حلال Solvent
از آنجایی که مرکب ها به صورت مایع تهیه و استفاده می‌شوند، حلال‌ها یا مایعات حامل از مهم‌ترین مواد اولیه مورد استفاده در آنها هستند. در مرکب های بر پایه حلال، از حلال‌های آلی برای حل کردن پلیمرها و الیگومرهایی استفاده می‌شود که مرکب نهایی را تشکیل می‌دهند. خواص کلیدی حلال های آلی عبارتند از نقطه جوش، سرعت تبخیر نسبی، واکنش پذیری و سمیت.حلال نیز باید با کلیشه نورد لاستیکی سازگار باشد، تا صدماتی نظیر باد کردگی، نرم کنندگی، حل کنندگی یا خشک کنندگی را به آن وارد نکند. حلال نقش حفظ سیالیت مرکب و کنترل سرعت خشک شدن آن را نیزبه عهده دارد. زود یا دیر خشک شدن مرکب بستگی به نوع و ترکیب حلال های مصرفی دارد.
از دهه 1960 استفاده از حلال‌های آلی در پوشش‌های مبتنی بر پلیمر به دلیل نگرانی در مورد آلودگی هوا تحت محدودیت‌های روزافزونی قرار گرفته است. این مواد با وزن مولکولی کم که در مجموع به عنوان ترکیبات آلی فرار (VOC) شناخته می شوند، پس از اعمال و پخت پوشش در اتمسفر آزاد می شوند. در ارتفاعات پایین آنها به تولید ازن کمک می کنند که جزء اصلی آلودگی هوا در مناطق شهری است. در حال حاضر مواد آلی فرار معمولاً کمتر از 20 درصد حجمی محصولات را تشکیل می دهند. سیستم‌های پوشش جدیدتری که بر پایه حلال‌های آلی ساخته شده‌اند، اما با مقررات کنترل آلودگی مطابقت دارند، به دلیل کسر نسبتاً کمی از حلال که در آنها وجود دارد، به عنوان پوشش‌های با جامد بالا شناخته می‌شوند.
آب نیز به عنوان یک مایع حامل برای مرکب های پایه آب استفاده می شود آب به خودی خود هیچ خطری برای آلودگی ایجاد نمی کند، اما حلال های کمکی آلی اغلب همراه با آب استفاده می شوند تا حلالیت مناسب برای پلیمرها را فراهم کنند و این حلال ها می توانند به خطرات VOC تبدیل شوند.
افزودنی ها
در مرکب های مختلف لزوم وجود افزودنی ها کاملا ضروری به نظر می رسد. افزودنی ها موادی هستند که با مقدار خیلی کمشان در فرمول مرکب نقش کلیدی در کیفیت چاپ و مقاومت آن دارد. افزودنی ها به شرح ذیل می باشند:
- خشک کن ها
- واکس ها
- ضد کف ها
- ضد پودر شدن درفضای چاپخانه
- پخش کننده های رنگدانه
طبیعت مرکب های چاپ بر اساس نوع ماشین چاپ
منظور از این مشخصه عبارت از نوع مرکبی است که با هر نوع ماشین چاپی مورد استفاده قرار می گیرد.
بنابراین ترکیب و ساختمان مرکب چاپ بر اساس نوع ماشین چاپ فرموله می شود.
از این نگاه می شود سه نوع مرکب چاپ را مورد بررسی قرار داد.
مرکب های لیتوگرافی و لترپرس
در مقایسه با مرکب های فلکسو گرافی و روتاگراور دارای ویسکوزیته بالا و تقریبا حالت سفت روغنی دارند. به همین دلیل این نوع مرکب ها را مرکب های خمیری گویند.
این افزایش ویسکوزیته موجب می شود که مرکب روی نوردهای صلایه پایدار شده و آماده انتقال بر روی سطح چاپی می گردد. چون حسن صلایه روی قطار نوردهای صلایه ماشین چاپ متحمل ضربه و زمان انتقال زیاد می شود. لذا از حلال های سنگین روغنی در ساختمان مرکب های لترپرس و لیتوگرافی استفاده می شود. مرکب های روزنامه مثال بسیار خوبی برای این نوع مرکب ها می باشد که تقریبا حلال ها و روغن های به کار برده شده پایداری نامحدودی برای انتقال و خشک شدن دارند و پس از انتقال فقط روی کاغذ روزنامه از راه نفوذ پایدار می شوند.
اختلافی که مرکب های لترپرس با لیتوگرافی دارند این است که مرکب های لترپرس در انتخاب مواد اولیه زیاد محدودیت ندارند و از تنوع مواد کمتری جهت ساخت آن ها استفاده می شود. ولی در لیتوگرافی چون خواص ویژه ای از جمله پایداری مناسب در مقابل آب، انتخاب رنگدانه، وارنیش ها، رزین ها به ویژه سیالیت و ویسکوزیته دقت فراوان لازم دارند.
مرکب های فلکسو گرافی و گراور
این مرکب ها از خواص سیالیت زیاد برخوردارند و به همین دلیل به نام مرکب های مایع سیال معروف هستند.
سیالیت در مرکب های گراور بسیار اهمیت دارد، زیرا که این سیالیت اجازه می دهد که مرکب واحد های کوچک گراور شده (سِل) را پر شده و پیمانه شود تا روی کاغذ یا سطح چاپی انتقال پیدا کند. این سیالیت در مرکب های فلکسو گرافی نیز دارای اهمیت فراوانی است زیرا که مرکب در واحد های گود شده آنیلوکس پر شده و آماده انتقال به نوردلاستیکی که درگیر کلیشه می باشد، می گردد و حلال های به کار رفته جهت سیالیت این نوع مرکب ها از حلال های متناسب با سرعت ماشین، زمان چاپ و نوع سطح چاپی ساخته می شود که دارای فراریت متناسب به فرآیند چاپ می باشد که سریع از سطح چاپی خارج و موجبات خشک شدن سطح چاپی می گردد.
مرکب های فلکسو گرافی و گراور به صورت رول چاپ می شوند و سطح چاپی پیوسته بوده و دارای سرعت چاپ بالایی می باشد. معمولا سطوح چاپی که به صورت رول از واحد های چاپی این نوع چاپ عبور می کند، می تواند کاغذ- پلاستیک و کاغذ براق باشد. چون این مرکب ها از قدرت رنگی بالاتر، کمترین ویسکوزیته هستند لذا سعی می شود انتخاب رنگدانه به صورت تخصصی و میزان به کارگیری آن متناسب با نوع رنگ و قدرت چاپی باشد.
مرکب های اسکرین
این نوع مرکب ها در فرآیند چاپ به وسیله «پارواَک» (Squeegee) با فشار از لابه لای حفره های توری فلزی یا پلی استری که روی آن فرم قبلا آماده شده است رد شده روی سطح چاپی نشانده می شود.
این سطوح می تواند کاغذ (در انواع مختلف)، پلاستیک (در انواع مختلف)، پارچه (در انواع مختلف) باشد و فلز و سرامیک و غیره باشد. از خواص این مرکب ها پایداری ویسکوزیته و کیفیت انتقال روی شابلون می باشند که بتوان چاپ یکنواخت به سطح چاپی نشاند. نسبت به نوع سطحی که می خواهند روی آن این مرکب را با روش «سیلک» بنشانند باید از فرمولاسیون ویژه ای برخودار باشند.
این مرکب ها خاصیت کور نکردن شبکه های توری، و زیری رنگدانه یا پرکن های به کار رفته نباید بالاتر از اندازه حفره های شبکه توری باشد. مکانیسم عمل خشک شدن در مرکب های سیلک می تواند به روش تبخیر حلال، اکسیداسیون، یا ترکیب متوالی پلیمر ها به وسیله هاردنر یا هر نوع کاتالیست دیگر انجام گرفته محصول فیلم نهایی از یک پلیمر پیشرفته و یا سه بعدی گردد.
