كاغذ روكش‌دار و كاغذ روكش‌دار نورد شده

در کتاب مبانی رسانه چاپ جدول ۳-۵-۱، نگاهی اجمالی بر طبقه‌بندی كاغذهای روكش‌دار در چاپ افست ورقی، چاپ روتوگراوور و رول افست دارد. می‌توان ضخامت كاغذ را به طور تقریبی از گراماژ تعیین شده برای كاغذ، مشخص نمود: g/m2 100تقریبا معادل ۱/۰ میلی‌متر ضخامت است.

مقوا: مقوا، ماده‌ای است كه عنصر اصلی سازنده‌ی آن، فیبرهای گیاهی است. با توجه به گراماژ آن، می‌توان مقواها را نیز مانند كاغذ دسته‌بندی كرد. گراماژ این نوع مقوا، از این قرار است: g/m2 150 تا ۶۰۰g/m2.

مقوای كارتن سازی: مقوای كارتن‌سازی، اصطلاح عمومی برای تمامی انواع مقواهایی است كه از آنها برای تولید كارتن و جعبه‌های مقوایی استفاده می‌شود. مقواهای كارتن‌سازی باید ویژگی‌های كیفیتی مشخصی در ارتباط با قابلیت چاپ، اقدامات تكمیلی و مراحل دیگر داشته باشند. انواع مختلف كارتن‌ها به كمك دستگاه كارتن‌سازی از چندین لایه‌ و در یك عملیات، تولید شوند:

– لایه‌ی پوششی جلویی

– یك یا چند لایه‌ی جداگانه

– لایه‌ی پوششی پشتی

نسبت ضخامت لایه‌ها در برابر یكدیگر تقریبا از این قرار است: پوشش جلویی ۲۵درصد، لایه‌های جداگانه ۵۵درصد، پوشش پشتی ۲۰درصد.

كارتن‌های روكش‌دار نورد شده (CC)، مقوایی است كه سطح آینه‌ای و بسته‌ای دارد. كارتن روكش‌دار، معمولا مقوایی است كه سطح آن، گلاسه‌ای و براق است. این نوع كارتن‌، بر خلاف كارتن بدون روكش به میزان قابل توجهی نتیجه‌ی چاپی را بهبود می‌بخشد. كارتن بدون روكش (U) مقوایی است كه سطح بدون روكش دارد اما قابلیت چاپی آن خوب است.

كاغذ ویژه – كاغذ كپی بدون كاربن

كاغذ كپی بدون كربن، جایگاه ویژه‌ای میان كاغذهای چاپی دارد.

این كاغذ، در تولید فرم تجاری از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. از این نوع كاغذ،‌ به عنوان كاغذ اُتوكپی (auto Copying paper) یاد می‌شود. در چاپ افست ورقی، كاغذ كپی بدون كربن در فرمت‌های مختلف و در قالب كاغذهای سفید و رنگی تهیه می‌گردد. این كاغذها و رول‌ها با طول‌ و عرض‌های مختلف به بازار عرضه می‌شود. كاغذ كپی بدون كربن با نام‌های زیر وجود دارد:

– كاغذ Coated Back) CB)

– كاغذ Coated Front and Back) CFB)

– كاغذ Coated Front) CF)

– كاغذ Self – Contained) SC)

– كاغذ Self – Contained / Coated – Back) SC-CB)

ویژگی‌های چاپی كاغذ

ویژگی‌های چاپی كاغذ و مقوا با توجه به قابلیت چاپ و كارایی چاپخانه متفاوت است. ویژگی‌های خود كاغذ نیز می‌تواند بر قابلیت چاپ و كارآیی چاپخانه تاثیر گذارد. در رابطه با «قابلیت چاپ»، ویژگی‌هایی وجود دارد كه اساسا كیفیت بهینه‌ی یك محصول چاپی را تحت تاثیر قرار دهد.

اما در رابطه با «كارایی چاپخانه»، این ویژگی‌ها در كاركرد و سرعت چاپ نقش مهمی ایفا می‌كنند. بعضی ویژگی‌ها و مشخصات مربوط به قابلیت چاپ و كاركرد چاپخانه در جدول ۴-۵-۱، فهرست‌بندی شده‌اند.

اندازه‌گیری و كنترل كاغذ و مقوا

برای كنترل و اندازه‌گیری كاغذ و مقوا، دستگاه‌ها، مركب‌ها و روش‌های آزمایشی بسیاری منطبق با مشخصات مربوط به قابلیت چاپ و كاركرد چاپخانه‌ وجود دارد. این آزمایش‌ها تقریبا استاندارد‌سازی شده‌اند. كارخانه‌های كاغذسازی فرآیندهای بسیاری ترتیب‌ داده‌اند تا بتوانند به طور مداوم، ویژگی‌های خاص تولیدات خود را مورد بازبینی و بررسی قرار دهند.

بالاتر از همه، تنظیمات و معیارهای سنجشی بی‌شماری در تعیین نوع كاغذ و مقوا نقش ایفا می‌كنند. با این حال، این مسئله لزوما توضیح كاملی از ویژگی‌های یك محصول خاص برای یك فرآیند چاپی یا كاربرد آن، به عنوان مثال لیبل‌زنی، فرم‌ها یا كارتن‌ها ارائه نمی‌دهد. در نتیجه، در چند سال اخیر دستگاه‌های چاپی آزمایشی طراحی شده و به بازار آمده‌اند كه به بررسی تاثیر متقابل كاغذ، مركب چاپی، روكش‌ها و به طور كلی، قابلیت‌ چاپ می‌پردازند.

بدین ترتیب، این امكان فراهم آمده است كه بتوان كاغذ و مقوا را با توجه به واكنش‌ها آنها در برابر مركب‌های چاپی، روغن‌های آزمایشی و دیگر شرایط، مورد آزمایش و بازبینی قرار داد.

هم‌اكنون برای انجام آزمایشات از قوانین مختلف موسساتی از قبیل DIN (موسسه‌ی آلمانی استاندارد‌سازی)، Zell cheming (اتحادیه‌ی مهندسان و شیمیدان‌های كاغذ و خمیرهای شیمیایی)، ISO (سازمان‌ بین‌المللی استانداردسازی) و EN (قوانین اروپایی) استفاده می‌شود. علاوه بر این، روش‌های آزمایشی و نظارتی FOGRA (انجمن آلمانی مطالعات برای فناوری چاپ و بازآفرینی) و PTS (موسسه‌ی فناوری كاغذ) نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در آمریكا، آزمایشات و مطالعات منطبق با استانداردهای TAPPI  (Technical Associations of the pulp and paper industry) انجام می‌شود.

مهم‌ترین روش‌های آزمایشی و نمونه‌گیری در جدول ۵-۵-۱ کتاب مبانی رسانه چاپ فهرست‌بندی شده‌اند.

هنگام آزمایش و نمونــه‌گیری كاغذ و مقوا، لازم اســت محیط استانداردسازی شده را منطبق با۲۰۱۸۷ DIN EN/187اISO نگه داشت و اطمینان حاصل نمود كه گرفتن نمونه‌ها بر اساس DIN/ISO186 انجام می‌شود. به كمك «دستگاه‌های چاپ آزمایشی»، می‌توان بعضی فشارهای وارد بر كاغذ و ویژگی‌های مربوط به آن را شبیه‌سازی كرد. تحت شرایط مشخص و قابل تكثیر با میزان مصرف پایین، می‌توان تصاویر چاپی آزمایشی را در لابراتور به چاپ رساند. دستگاه‌های چاپ آزمایشی متعددی وجود دارند كه كاربرد خود را در نحوه‌ی اجرا می‌یابند. در ادامه‌، دو دستگاه به عنوان نمونه داده شده‌اند:

– دستگاه چاپ آزمایشی چند منظوره (شكل ۷-۵-۱). اجزای سازنده‌ی این دستگاه چاپی عبارتند از: یك واحد آبزنی، یك خشك‌كن حرارتی هوای گرم و یك خشك‌كن با دستگاه IR و UV.

– دستگاه آزمایشی قابلیت چاپ ۳-۱ A (شكل ۸-۵-۱).

این مسئله، امكان مطالعه‌ی واكنش و تعامل میان مركب چاپ و كاغذ را فراهم می‌آورد و به شما اجازه می‌دهد تا بسیاری از كاركردهای یك دستگاه چاپ افست را شبیه‌سازی نمایید. در دستگاه‌های آزمایشی رنگی، امكان شبیه‌سازی چاپ تر روی تر (wet-on-wet printing) نیز وجود دارد.

علاوه بر كنترل‌های استاندارد و امكانات مقایسه‌ای، آزمایشات چاپی انجام می‌شوند تا بعضی عوامل و پارامترها مورد بررسی قرار گیرند، مانند:

– زمان خشك شدن یك مركب چاپی

– مقاومت در برابر سایش یك نوع كاغذ یا نوعی از تركیب كاغذ و مركب

– براقیت و صاف بودن بك مركب چاپی

– غلظت یا تُن رنگ و بازدهی یك مركب چاپی

– راه‌های بهبود مقاومت یك نوع كاغذ.

– زمان جذب یك نوع مركب چاپ در نوع خاصی از كاغذ

– برجسته‌سازی مركب هنگام خشك شدن در چاپ افست ورقی.

– ایجاد لكه و تیرگی..

علاوه بر این، آزمایش‌های دستی و ویژه‌ای برای سنجش قابلیت چاپ وجود دارد كه بیشتر در ارتباط با استانداردهای ISO و DIN هستند.

مركب‌های چاپی

شرایط و ساختار

ساختار و عناصر تشكیل‌دهنده

اساسا، مركب‌های چاپی از مواد زیر تشكیل می‌شوند:

– رنگینه‌‌ها (پیگمنت‌، جوهر)

– سیال‌های مایع

– مواد افزودنی

– حلّال‌ها

مركب‌ها با توجه به نوع فرآیند چاپی، می‌توانند پذیرای ویژگی‌های گوناگونی باشند و حالت‌های مختلفی از جمله با غلظت پایین (آبكی) و با غلظت بالا (پودری مانند) به خود بگیرند. مكانیسم انتقال مركب، روش خشك‌ كردن و تثبیت‌ مركب بر روی سطح، نشان‌دهنده‌ی ساختار و عناصر تشكیل‌دهنده‌ی یك مركب چاپی است (شكل ۹-۵-۱).

رنگینه‌ها

رنگینه‌ها را می‌توان به دو گروه اصلی تقسیم كرد:

– رنگدانه‌ها (پیگمنت‌ها) – رنگدانه‌ها به روش آلی و غیر آلی رنگ می‌شوند و در مركب‌ حل نمی‌شوند. این رنگدانه‌ها، عناصر جامد و یا توده‌های مولكولی هستند كه باید در سوسپانسیون و در یك پایه‌ی مایع نگه داشته شوند.

– جوهرها (تركیب‌های آلی هستند كه در جریان كار در سیستم حل می‌شوند)، به شكل مولكولی وجود دارند.

رنگدانه‌ها شامل مولكول‌هایی هستند كه همانند كریستال به صورت عرضی به یكدیگر متصل گشته‌اند. معمولا رنگدانه‌ها ذره‌ای به اندازه‌ی ۱/۰ تا ۲ میكرومتر را در خود جای می‌دهند. یك ذره‌ی رنگدانه‌ای می‌تواند حاوی چندین میلیون مولكول باشد. تنها در حدود ۱۰ درصد از مولكول‌ها بر روی سطح قرار می‌گیرد و تنها این مولكول‌ها و تعداد كمی از مولكول‌های زیرین آنها می‌توانند نور را جذب كنند. رنگدانه‌ها نور را پراكنده می‌كنند و تیره و مات هستند. آنها نوار جذب پهنی دارند و در نتیجه به خالصی جوهرها نیستند. در جوهرها، نوار جذب فوق‌العاده‌ پایین است.

مولكول‌های «جوهرها» توسط حلال‌ها احاطه‌ گشته‌اند،‌ به گونه‌ای كه هر مولكول می‌تواند فوتون جذب كند. فوتون‌ها باعث می‌شوند كه رنگ شدت و درخشانی بیشتری داشته باشد و رنگ‌های زنده‌ی بیشتری پدید آید. جوهرها، دامنه‌ی رنگ گسترده‌تری دارند و شفاف هستند، چون مولكول‌های آنها بسیار كوچكتر از طول موج مرئی ۳۸۰ نانومتری است.

رنگدانه‌ها همیشه به یك سیال مایع نیاز دارند تا آنها را به سطح بچسبانند.

این در حالی است كه جوهرها در اكثر موارد، خود به طور مستقیم به سطح متصل می‌شوند. ایراد اصلی بیشتر جوهرها، سرعت تغییر رنگ آنها در برابر نور است (اكسید شدن به تغییر رنگ و بی‌رنگ شدن منجر می‌شود). مركب‌های رنگدانه‌ای و پیگمنتی در مقابل اثر تغییر رنگ در برابر نور پایدارتر هستند.

رنگدانه‌ها به عنوان یكی از مواد اصلی، اساسا ارزان‌تر از جوهرها هستند اما برای تهیه‌ی مركب‌ها از رنگدانه‌ به هزینه‌ی بیشتری نیاز است: عوامل پاشنده باید به رنگدانه‌‌ها اضافه شود تا در آنها توده‌ای از مواد به وجود نیاید. اما در عوض جوهرها كاملا حل می‌شوند و در ته مایع ته‌نشین نمی‌گردند. معمولا، مركب‌های چاپی، رنگدانه‌ها را در خود جای می‌دهند.

ولی مركب‌های مورد استفاده در فناوری جوهرافشان از این قاعده مستثنی هستند. در هر حال امروز گرایش‌ به سمت استفاده از رنگدانه‌هاست. امروز با توجه به تُن رنگ از ۵ تا ۳۰ در صد از رنگدانه‌ استفاده می‌شود.

«رنگدانه‌های آلی» كه به مركب‌های چاپی (مركب‌های فرآیند)، رنگ مطلوب (فام) را می‌دهند، از اهمیت بسزایی در صنعت چاپ برخوردارند. می‌توان آنها را در دو گروه اصلی رنگدانه‌های كروماتیك و رنگدانه‌های مشكی جای داد.

«رنگدانه‌های غیرآلی» اصلی عبارتند از:
– رنگدانه‌های سفید (مانند دیوكسید تیتانیوم)

– رنگدانه‌ با اثر فلزی (طلایی و نقره‌ای)

– رنگدانه‌ی پِرلِسنت (perlescent pigment).

– رنگدانه فلورسنت.

چسب‌ها (binders):

در فرآیندهای متداول چاپی، چسب‌ها معمولا رزین‌هایی هستند كه در روغن معدنی یا نفت حل شده‌اند. رنگدانه‌ها كاملا در این چسب پخش می‌شوند. سپس لایه‌ی چسب، اجزای رنگدانه‌ را در میان می‌گیرد. این لایه از اجزای پخش‌ شده محافظت می‌كند تا به یكدیگر نچسبند و ته‌نشین نشوند. این چسب بر روی سطح خشك می‌شود و بدین ترتیب، رنگدانه نیز خشك می‌گردد.

افزودنی‌ها:
نوع ماده‌ی افزودنی متاثر از فرآیند چاپی مربوطه است. افزودنی‌ها به مركب اضافه می‌شوند تا بر خشك شدن، نحوه‌ی جریان و مقاومت در برابر سایش تاثیر گذارند.

مواد حامل:
مواد حامل برای رنگینه‌ها در فرآیندهای چاپی متداول، از یك طرف مواد رقیق‌كننده مانند روغن‌های معدنی را در بر می‌گیرند و از طرف دیگر شامل حلال‌ها (مانند تولوئن در چاپ گراوور) نیز می‌شوند. روش‌های خاصی از فناوری‌های چاپی غیرتماسی مانند الكتروفتوگرافی و جوهر افشان به طور گسترده در فصل‌های بعدی مورد مطالعه قرار خواهند گرفت.

شرایط لازم برای مركب‌های چاپی

مركب‌های چاپی باید از یك مخزن منتقل شوند و سپس از طریق یك روش چاپی خاص به سطح برسند. «انتقال مركب» می‌تواند با استفاده از راه‌های زیر انجام شود:

– شكافت مركب (چاپ افست، گراوور، لترپرس)، نوردهای مركب‌دهی، پلیت چاپی، انتقال لاستیكی لایه‌ی مركب (در افست)؛

– انتقال مستقیم لایه‌ی مركب از یك پایه‌ی ورقی به روی سطح؛

– فشار مركب از طریق صفحات آغازگر (چاپ اسكرین)؛

– پخش مركب در قالب قطره بدون ایجاد تماس مستقیم با سطح (جوهرافشان).

مركب باید بر روی سطح خشك شود و اقدامات دیگر بر آن صورت می‌پذیرد. در اینجا، تفاوت اصلی، اساسا ناشی از روش‌های خشك‌ كردن فیزیكی (جذب، بخار) و شیمیایی (اكسیداسیون، استفاده از پرتو) است. اغلب تركیبی از دو روش مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مركب باید «چسبندگی» خوبی نسبت به سطح داشته باشد. در حال حاضر، از چندین روش استفاده می‌شود:

– مركب به طور مكانیكی به روی سطح می‌چسبد (نفوذ به روزنه‌ها، پوشاندن فیبرهای كاغذ)؛ در اینجا لازم است تا بین حامل مركب (مثلا لاستیك برای فرآیندهای چاپی افست) و سطح چاپی فشار وارد شود.

– مركب به واسطه‌ی اثر مویینگی به سطح نفوذ پیدا می‌كند (مثلا جوهرافشان).

– در رابطه با سطوح فوق‌العاده صاف و هموار، مركب به واسطه‌ی بر هم كنش دو قطبی (اثرات شیمیایی، فیزیكی) بین مركب و سطح بر روی سطح چاپی ثابت می‌گردد.

ساخت مركب‌های چاپی

فرآیند ساخت مركب چاپی افست ورقی در کتاب مبانی رسانه چاپ و شکل شماره ۱۰-۵-۱ به نمایش در آمده است.

ویژگی‌های مربوط به تغییر شكل مركب

تنظیم «درجه غلظت» یك مركب چاپی، نقش بسزایی بر بازدهی و كیفیت محصول چاپی دارد. «درجه غلظت» را می‌توان به عوامل مختلفی تقسیم‌بندی كرد كه هر كدام از این عوامل باید با دستگاه‌های چاپی، سطوح، سرعت چاپی و غیره تطابق داده شوند. مهم‌ترین این عوامل عبارتند از:

– گرانروی یا ویسكوزیته‌ی دینامیك η یا چسبناكی، كه می‌توان از آن به عنوان مقاومت درونی در برابر جریان مركب یاد كرد. هر چه قدر یك مركب چسبناك‌تر باشد، جریان آن سخت‌تر انجام می‌شود و پخش آن بر روی لایه با مشكل بیشتری صورت می‌پذیرد.

– تیكسوتروپی (Thixotrophy) مشخصه‌ی تغییر مركب‌های چسبناك از گرانروی بالا تا گرانروی پایین است.

–  مشخصه‌ی چسبناكی یا گرانروی یك مركب، ویژگی شكافت یك لایه مركب، به عنوان مثال بین دو نورد مركب‌دهی را تعیین می‌كند. هر چه قدر چسبناكی مركب بالاتر باشد، گرمای بیشتری در واحد مركب‌دهی نورد تولید می‌شود و ذرات یا فیبرهای موجود تمایل بیشتری برای خارج شدن از سطح كاغذ پیدا می‌كنند. از طرفی دیگر، بالا بودن سطح چسبناكی، چسبندگی مركب به عناصر تصویری پلیت چاپی یا لاستیك را بهبود می‌بخشد.

منظور از «كوتاهی» قابلیت پخش یك مركب، هنگام اعمال فشار روی آن است. نیروهای فیزیكی بین اجزای رنگدانه و عناصر مولكولی سیال مایع، مشخص‌ می‌كند كه آیا یك مركب «كوتاه» است یا «بلند». مركب‌های خیلی كوتاه، به راحتی ارسال نمی‌شوند و یا در مخزن مركب دستخوش تغییرات نامطلوبی می‌شوند. با این حال، این نوع مركب‌ها روی سطح خارج از مكان مورد نظر، پخش نمی‌شوند و در نتیجه باعث می‌شوند كه تصویر چاپی زنده‌ای پدید آید و مركب كمتر تصویر را تیره كند.