Прочь, призраки, прочь... *

Вступая в борьбу с паразитными фантомными изображениями на трафаретной форме, не забудьте вооружиться верными химикатами и методиками работы. В статье описываются средства удаления фантомов, способы снижения их количества или полного устранения.

Чем шире ассортимент средств для удаления фантомов, тем больше путаницы с классификацией: порой сдаётся, что все эти обезжириватели, шерохователи, средства для удаления красок и побочных изображений ничем не отличаются… Часть обезжиривающих средств удаляет фантомы, а фирменные составы для их устранения одновременно обезжиривают сетку. Препараты с абразивным эффектом борются с «призраками», на антифантомные химикаты возлагаются функции шерохования. Новые красочные смывки, по утверждению разработчиков, в равной степени устраняют и жир, и фантомные пятна. Чтобы не терять голову, разберёмся, почему всё так запутано.

Борясь за повышение производительности, трафаретчики постоянно ищут пути оптимизации техпроцесса. Идя навстречу, разработчики создают универсальные продукты для очистки трафаретов, совмещающие две, а то и три функции: компоненты для выполнения одной задачи смешиваются с компонентами для другой.

В контейнере составляющие могут расслоиться, и если перед употреблением состав хорошенько не встряхнуть, результаты разочаруют, а в случае возникновения химической реакции понизится эффективность или срок эксплуатации средства. Производители химикатов должны уделять особое внимание составам многофункциональных средств, чтобы не допустить комбинаций, где ингредиенты мешают друг другу или ослабляют общий эффект. Так, средства для очистки трафаретов формируют кислотную среду, а препараты для удаления паразитных пятен — щелочную. Вряд ли их можно объединить в продукт для чистки трафаретов с параллельным выведением пятен, так как активные компоненты рискуют нейтрализовать друг друга.

Чтобы разобраться в ситуации, разобьём на категории самые распространённые продукты для подготовки и очистки трафаретов.

Обезжириватели содержат следующие ингредиенты (один или комбинацию): детергенты, эмульгаторы, ПАВ, смачивающие агенты. Обработка ими сита с удалением основных загрязнений и посторонних фрагментов перед нанесением эмульсии или плёнки даёт гладкое однородное покрытие без дефектов (обезжиривание проводится непосредственно перед нанесением эмульсии). Для удаления фантомных изображений не предназначены.

Шерохователи царапают поверхность волокон сетки на микроуровне, увеличивая её полезную площадь и повышая адгезию фотоэмульсионного слоя к сетке. Активный ингредиент — карбид кремния, тёмное, нерастворимое кристаллическое вещество. Продлевают срок службы капиллярных и косвенных (экспонируемых до переноса на трафарет) плёнок на длинных тиражах. Для удаления фантомных изображений не предназначены.

Средства для удаления красок — сольвентные смеси для удаления красок и очистки трафарета во время и после печати. Составы для послепечатной обработки ещё называют красочными смывками или очистителями: они медленно испаряются, содержат эмульгаторы и используются для восстановления сита.

При печати применяются универсальные растворители-очистители в виде аэрозоля или жидкости для очистки забитого трафарета, удаления лишней краски со стороны запечатываемого материала, смены цвета в машине. Поскольку они испаряются быстрее смывок, не оставляя масляных пятен на сетке, позволяют без проблем наклеивать на сетку скотч, обрамляющий печатаемый сюжет. Не предназначены для борьбы с фантомными изображениями, хотя могут применяться и для этой цели.

Средства для удаления фантомных пятен содержат едкие щёлочи (гидроксид натрия или калия и/или гипохлорит натрия) плюс один или несколько растворителей (в однокомпонентных вариантах). Удаляют фантомные изображения от краски и/или эмульсии, оставшиеся на сите после восстановления.

«Призрачная» классификация

Основные причины фантомов — остатки краски или эмульсии. Ещё одна, не столь распространённая форма паразитных изображений — скрытые или латентные (о них поговорим позже).

Под фантомными пятнами, как правило, подразумевают остатки печатного изображения на сетке после восстановления. Степень их проявления зависит от краски. Поскольку растворители в катализированных составах вступают в реакцию с материалами с низкой поверхностной энергией, улучшая адгезию краски, для них характерно образование трудновыводимых пятен. Присутствующие в красках пигменты застревают и засыхают между нитями сетки или пропитывают её, частично растворяясь в горячих сольвентных составах (рис. 1).

Рис. 1. Застрявшие в сетке частицы пигмента. Причина явления — в комбинации красок, растворителей, прочих расходных материалов и особенностях производственного процесса

Второй, ассоциирующийся с фантомами, эффект — созданные трафаретом негативные изображения на сетке. Хотя их источник — эмульсия или плёнка, иногда в зоне печати остаются комбинированные пятна от эмульсии и краски (рис. 2).

Рис. 2. Пятна от эмульсии. При неверном или неполном восстановлении трафарета на труднодоступных участках остаются частички эмульсии. Для их предотвращения тщательно очищайте сетку с обеих сторон и промывайте сильной струёй воды

Дополнительные факторы

При недостаточном экспонировании заполняющая сетку со стороны ракеля эмульсия не получает должного количества УФ-излучения, необходимого для прочной фиксации на сетке. При проявке с изображения смывается основная часть эмульсии, включая недоэкспонированную. Она прочно держится лишь со стороны запечатываемого материала, при экспонировании находившегося ближе к источнику УФ-излучения. Нити сетки со стороны ракеля остаются незащищёнными, легко загрязняются краской и эмульсией. Возможна реакция между остатками частично отверждённой эмульсии со стороны ракеля и краской, которая осложняет восстановление сетки и становится причиной многочисленных фантомов.

Выбирая средства для борьбы с побочными изображениями, проанализируйте проблему. Если беспокоят пятна от краски, то от какой — пластизольной, УФ-, сольвентной, водной, проводящей, для печати по керамике и деколей? Если пятна оставляет эмульсия, то какая — однокомпонентная (SBQ), диазо- или диазо-фотополимерная двойного отверждения? Эмульсии на базе диазо-сенсибилизаторов загрязняют сетку чаще SBQ-составов, а водостойкие больше, чем стойкие к растворителям.

Если единственный источник пятен — краска, удаляйте их эффективной смывкой — не подвергайте сита излишнему воздействию агрессивных щелочных средств, чтобы продлить срок их службы. Если же выясняется, что пятна оставляет исключительно эмульсия, возможно, нет смысла в сольвентном активаторе двухкомпонентных составов, сэкономьте время и средства.

Однако чаще приходится иметь дело с комбинированными, генерируемыми краской и эмульсией, фантомными изображениями. Тут оптимальный вариант — двухкомпонентное средство для их удаления, после которого сетку обрабатывают составом с содержанием щёлочи и растворителя. Стандартные двухкомпонентные средства особенно эффективны, если первый компонент наносится на сухую или почти сухую сетку. Они не так агрессивны по отношению к ней, хотя действуют медленнее щелочных составов.

Для наилучшего результата оставьте средство высохнуть на сетке, а после активизируйте его нанесением сольвентной красочной смывки — тогда гарантировано уничтожение пятен и от краски, и от эмульсии. Для тех, кто экономит время или не хочет иметь дело с двумя компонентами, а о состоянии сетки не слишком беспокоится, подойдут щелочные составы с содержанием растворителей.

Краска и эмульсия — не единственные источники «фантомов». Часто упускают из вида другие стимулирующие факторы, в т. ч. параметры техпроцесса, определяющие серьёзность проблемы (зачастую в большей степени, нежели краски и трафарет). Поскольку технологические переменные менять проще, чем тип красок и эмульсий, остановимся на их связи с побочными изображениями.

Низкое и нестабильное натяжение сетки способствует значительному проявлению фантомов. Ненатянутая должным образом сетка требует значительного печатного зазора для её надлежащего отрыва в процессе печати. При работе с плохо натянутыми трафаретами только большое расстояние между сеткой и столом обеспечивает достаточное натяжение для эффективного переноса краски на материал. Побочный эффект — чрезмерное растяжение сетки под воздействием печатного ракеля при переносе краски на материал. По возвращении сетки в исходное состояние между её узлами остаётся масса пигментных частиц.

Хорошо натянутые, но не прошедшие перед печатью стабилизацию, трафареты утрачивают высокое начальное натяжение, результатом чего становятся уже знакомые, застрявшие в нитях, пигментные частицы. Некоторые сетки незначительно растягиваются и ослабляются при натяжении и печати; выявить сита с оптимальными показателями поможет тщательное тестирование. Высокое натяжение — хорошо, а высокое стабильное натяжение — ещё лучше, особенно с точки зрения борьбы с посторонними пятнами, проблемами приводки, дисторсии и цветовых отклонений.

Необоснованное применение шерохователей, улучшающих адгезию трафарета и срок его службы. Более дорогие, чем концентрированные обезжириватели, они оставляют на сетке микроскопические царапины и могут стать причиной преждевременных фантомов. Иногда их применение оправдано, но лишь при крайней необходимости. Альтернатива шерохованию — средства для обезжиривания/смачивания, обработка которыми повышает износостойкость трафарета. При регулярном применении эффективно борются и с фантомами.

Ошибки при сушке и/или экспонирования эмульсии — одна из главных причин «эмульсионных фантомов». Оставшаяся в эмульсии влага препятствует полному формированию межмолекулярных связей. Если в зоне сушки относительная влажность превышает 50%, остаточная влага в трафаретной эмульсии неизбежна.

Недостаточное экспонирование — этот термин многие понимают ошибочно, считая «полным экспонированием» минимальное время, после которого эмульсия удерживается на сетке при промывке водой из шланга. При подборе времени обработки подобным образом, гарантировано значительное недоэкспонирование эмульсии, добавляющее проблем с фантомами.

Проведите простой тест: проэкспонируйте трафарет с помощью калькулятора экспонирования или выполните ступенчатое экспонирование от недостаточного до избыточного с собственными позитивами. Проявите и восстановите трафарет — печатать не нужно. Обратите внимание на проблемные для восстановления зоны: в областях с наименьшим временем экспонирования на сетке остаются хорошо заметные побочные пятна (рис. 3).

Рис. 3. Экспонирование и восстановление. Остатки изображения на сетке получены при световой обработке, выполненной с кратчайшими выдержками, соответствующими первым трём шагам 7-ступенчатой шкалы экспонирования. Слева — область 4-х самых длительных экспозиций, чьё восстановление проходит значительно проще. Фото сделано после обработки сетки с обеих сторон щёткой, средством для снятия эмульсии, перед промыванием струёй воды

Горячие растворители приводят к разбуханию эмульсий и полиэфирных сеток, застреванию пигментных частиц между нитями. Средства для удаления фантомных пятен плохо справляются с остатками пигмента, что снижает их эффективность.

Задержки с удалением краски с трафаретов после печати усложняют удаление пятен, особенно от сольвентных и многих УФ-красок. Если немедленное восстановление невозможно, сняв краску, сразу нанесите медленно испаряющуюся красочную смывку — это надёжный способ борьбы с фантомными пятнами.

Неверное использование химикатов и/или нарушение технологии восстановления обостряет проблемы с фантомами. Иногда процедуры сокращают, планируя повысить эффективность производства, но, концентрируясь на скорости и сроках, не стоит забывать о потенциальных проблемах.

Все средства очистки трафаретов наносятся и втираются с обеих сторон сетки. Не забудьте промыть её с двух сторон сильной струёй воды. За эмульсионные пятна порой принимают простые технологические ошибки — например, промывание сетки лишь с одной стороны (рис. 4).

Рис. 4. Важность смывки под давлением. На промытой под давлением стороне трафарета (слева) нечто вроде фантомных пятен, но после осмотра второй, непромытой струёй воды стороны (центр) выясняется, что проблема в остатках эмульсии на узлах сетки. После тщательной промывки сетки струёй воды с двух сторон эмульсия полностью удалена, сетка выглядит безупречно (справа)

Латентные (скрытые) изображения

Практически незаметны на сетке, которая кажется совсем новой. Фрагменты предыдущего изображения видны лишь под углом 45°. Обычно на латентные пятна не обращают внимания, но они могут проявиться в самый неподходящий момент, вклинившись в дизайн следующей работы. В местах их наложения цвет при печати осветляется из-за ограничения прохода и/или переноса краски через сетку на материал.

Химические реакции фотополимеров и/или их взаимодействие при экспонировании, печати и восстановлении изменяют поверхностную энергию сетки, что влияет на прохождение краски через неё и может стать причиной фантомных пятен.

Колебания поверхностной энергии способны спровоцировать и сольвентные составы — сетка разбухает и не восстанавливается полностью или же, наоборот, пересыхает. Подобное наблюдается лишь на несущих изображение участках — остальная сетка защищена эмульсией. Полиэфирные сетки очень эластичны, но даже незначительных изменений поверхностной энергии достаточно для дестабилизации краскопереноса на последующих тиражах.

Очень важно соблюдать технологию на всех этапах изготовления трафаретной формы. Невнимательные или некорректные действия на любой стадии — и тонкая плёнка остаточных химикатов приведёт к образованию латентных пятен. Недостаточное экспонирование и ошибки в проявке чреваты проблемами при восстановлении трафарета, становящегося восприимчивым к побочным химическим реакциям с красками и смывками, провоцирующим физические изменения сетки, приводящие к латентным пятнам.

На больших тиражах сетка частично утрачивает способность к полному восстановлению первоначальной структуры в печатных областях, что ведёт к возникновению т. н. забитых областей, стимулирующих формирование латентных изображений. Деформация нитей в печатных и нерабочих зонах различна даже после полного цикла восстановления — при печати следующего тиража латентное изображение проявляется вновь.

Вполне возможно, что из-за физического износа незащищённых трафаретом нитей увеличивается поверхностная площадь, соответственно сокращается краскоперенос в них при печати следующего тиража. Но как тогда объяснить появление забитых областей при использовании капиллярных плёнок? Они не полностью герметизируют сетку и не прикрывают нити со стороны ракеля. Даже прямые эмульсии не полностью защитят сетку, если экспонирование было недостаточным. Всё дело в разной специфике деформации и восстановления нитей со стороны материала и ракеля, в открытых и защищённых трафаретом областях. Способы борьбы с латентными пятнами — тщательный контроль за процессом изготовления трафаретов и их очисткой, применение смачивающих агентов и средств для подготовки трафарета, обеспечивающих его поверхностную обработку в целях балансировки уровня поверхностного натяжения. Для удаления латентных изображений рекомендованы медленнодействующие двухкомпонентные средства с содержанием гипохлорита натрия, высыхающие непосредственно на сетке.

Ничего паранормального

Понимание разницы между типами фантомных пятен, причин их возникновения и оптимальных способов предотвращения поможет выбрать эффективное средство их удаления с учётом специфики производства. Проанализировав влияние рассмотренных факторов на проблему паразитных пятен, вы внесёте корректировки в техпроцесс, обеспечив максимальный контроль над «фантомами».

Об авторе: Дейв Деннингс, менеджер трафаретного направления и руководитель лаборатории Kiwo, выпускающей материалы и оборудование для изготовления трафаретов. В индустрии больше 17 лет, работал техническим специалистом по продажам Kiwo и Sefar America. Член Академии трафаретной печати (Academy of Screen Printing Technology).

* Перепечатывается с разрешения издателей журнала Screen Printing. Подписка и более полная информация по трафаретным технологиям на сайте www.screenweb.com.

Наши

Автор поднял злободневную тему, затронув проблемы, актуальные для любого шелкографа. Многим технологам полезно задуматься и классифицировать для себя причины возникновения побочных паразитных изображений в трафаретной печати. Как известно, знание — сила, поэтому самое главное, предвидя возможные последствия, — научиться избегать появления «фантомов» и «призраков». Возьму на себя смелость дополнить Дэйва Деннингса рядом комментариев. По договорённости с редакцией, постараюсь подробнее раскрыть тему в следующем номере журнала.

Пользуясь терминологией автора, «фантомы» и «призраки» — действительно фантомные (которых не должно быть в реальности) изображения, возникающие либо вследствие изменения свойств трафаретной сетки, либо засорения её ячеек. Для начинающих поясню и приведу пример. Возьмём трафаретную форму (матрицу), сначала напечатаем с её помощью текст, а после регенерации, с этой же сетки — сплошную плашку. Есть реальная опасность «призрачного» проявления текста на плашке, хотя при беглом осмотре печатная форма выглядит вполне качественной. Причин появления «фантомов» несколько, но каждый раз это неизменно дефекты, возникшие в трафаретной сетке. Дефекты диагностируются по-разному: одни видны «на просвет» невооружённым глазом, другие сложно заметить даже через микроскоп. Их классификация такова.

1. Засорение ячеек остатками краски и фотоэмульсии.
2. Окрашивание волокон сетки.
3. Изменение свойств сетки в зоне печатных элементов (истирание ракелем, абразивные краски).
4. Обволакивание волокон сетки остатками фотоэмульсии (уменьшение просвета ячейки).
5. Сдвиг волокон сетки друг к другу (последствия сильного давления ракеля).
6. Пятна на сетке от высыхания капель и потёков воды после проявки матрицы (выпадение солей, остатки эмульсии).

Не все искореняются химическими препаратами. Определив тип дефекта, используйте химию только по назначению — тогда сетка послужит дольше. Работы с химикатами не избежать, но минимизировать их расход довольно просто. Настоятельно рекомендую для промывки сетки водой устройство высокого давления типа WAP, Kercher и др. Вода под высоким давлением чрезвычайно эффективно «пробивает» ячейки сетки. Недорогое оборудование существенно сэкономит химикаты, а некоторые и полностью исключит из техпроцесса, избавит от вредных и трудоёмких операций. Повысится не только качество и скорость регенерации трафаретов, но и существенно возрастёт их долговечность, ибо минимизируется воздействие химии на сетку.

Печально, но факт — шелкографам приходится работать в тяжёлых условиях, вдыхать пары красок и иметь дело с химией при регенерации трафаретов. Очень хочется помочь хотя бы советом. При промывке сетки водой, особенно под высоким давлением, в воздух поднимается воздушно-капельная взвесь из воды и химического препарата.

Вдыхать этот ядовитый «туман» очень вредно. Поэтому сначала смывайте химию с сетки слабой струей воды, а уже потом подключайте высокое давление — «туман» будет состоять почти из одной воды. Второй совет — регенерируйте трафареты в респираторе. Он прекрасно задерживает воздушно-капельные взвеси, при этом почти ничего не стоит, а здоровье, как известно, не купишь. Желаю всем российским шелкографистам успехов в их нелёгком, но творческом труде.

Дмитрий Халистов (d.halistov@offpoly.ru), эксперт отдела специальных видов печати группы фирм «Офисная полиграфия»

Наши

Многообразие средств для регенерации сеток действительно порождает путаницу и неразбериху. Для примера, ассортимент склада «АТ Десайн» насчитывает 15 наименований этих средств. И это ещё не полный список выпускаемых Sericol продуктов для регенерации. Все они подробно описаны в статье, хотя там нет последовательной схемы регенерации, без которой сложно разобраться в их применении.

Чтобы добиться хороших результатов, придерживайтесь следующей схемы:

Этап 1. Профилактика образования остаточных изображений (теней). Воздей-

ствие соответствующим специальным средством требуется, если краска не смывается сразу после печати, а по каким-то причинам остаётся некоторое время на трафарете. Профилактическое средство не позволяет краске высохнуть и оставить трудноудаляемые следы.

Этап 2. Очищение трафарета от краски. Используются специальные очистители, тщательно смывающие краску. Во время печати они не применяются, т. к. могут повредить эмульсию, и предназначены только для очистки сетки от краски в процессе регенерации.

Этап. 3. Удаление эмульсии (капиллярной плёнки). Используются т. н. отслаиватели эмульсии, выпускаемые в виде жидкостей-концентратов или порошков, которые надо разбавлять водой. Им нельзя позволять высохнуть на трафарете. Если это случилось, сетку можно срывать с рамы и натягивать новую, так как восстановить её уже не удастся.

Этап 4. Удаление остаточных (фантомных, теневых) изображений. Для этого используются различные продукты, и они хорошо описаны в статье, не буду повторяться. Обращу лишь внимание (на мой взгляд, момент должным образом не выделен, хотя очень важен): щелочные средства нельзя долго (больше 10-15 минут) оставлять на сетке. Они очень агрессивны к ней, так можно потерять сетку. Она просто порвётся, все усилия по её регенерации пропадут впустую. Нещелочные продукты можно оставлять на сетке без вреда на несколько часов. Часто их оставляют на ночь, а утром смывают вместе с тенями.

Наталья Беляева (n.belyaeva@atdesign-ink.ru), технолог компании «АТ Десайн»