Tusze drukarskie - przegląd ogólny

Kolory odgrywają ważną rolę w marketingu, projektowaniu i reklamie. Wzbudzają skojarzenia i emocje, takie jak relaks, a także mogą być odbierane jako chłodne lub ciepłe. Dobór barw w mediach drukowanych lub cyfrowych powinien być zatem dobrze przemyślany, by wywołać pożądaną reakcję u klienta. Farby drukarskie, które są wykorzystywane szczególnie do projektowania nośników druku, zapewniają obecnie wysoką jakość wydruków. W zależności od stawianych im wymagań należy dokonać odpowiedniego doboru farby drukarskiej. W dalszej części dowiesz się czym są farby drukarskie, jakie wymagania powinny spełniać i jak różne czynniki wpływają na efekt druku.

Czym właściwie jest farba drukarska?

Farby drukarskie to mieszaniny zawierające barwniki, które za pomocą form drukarskich przenoszone są na nośniki druku, takie jak papier. Specjalne spoiwa odpowiadają za osadzenie barwników w trwałej i odpornej mechanicznie powłoce. W najlepszym przypadku farby drukarskie powinny już w cienkiej warstwie utworzyć intensywny kolor. Razem z mediami drukarskimi należą do podstawowych materiałów w procesie druku.

Składniki farby drukarskiej

Z fizycznego punktu widzenia farby drukarskie składają się z ciala stałego czyli barwnika, który jest drobno rozproszony w ciekłej substancji (spoiwie). Nazywa się to również „systemem zdyspergowanym”. Zasadniczo składają się z czterech składników:

• Barwniki (pigmenty organiczne i nieorganiczne)
• Spoiwa (żywice)
• Rozpuszczalniki (oleje)
• Substancje pomocnicze (dodatki)

Barwniki to wszystkie składniki barwiące występujące w postaci pigmentów organicznych lub nieorganicznych. Te drobne składniki dyspergują w spoiwie, co powoduje ich bardzo drobne i równomierne rozprowadzenie. Rozpuszczalnik służy do przeniesienia składników na formę drukarską lub podłoże. Różne środki pomocnicze, takie jak dodatki, optymalizują farbę drukarską, tj. umożliwiają wyschnięcie farb offsetowych, a także kontrolują właściwości związane z produktem, takie jak odporność na zarysowania i ścieranie.

Wymagania dotyczące farb drukarskich i ich właściwości

Lepkość farby drukarskiej powinna także zależeć od wymagań stawianych wydrukowanemu produktowi. Zasadniczo można rozróżnić farby drukarskie o konsystencji pasty o dużej lepkości i farby drukarskie cienkowarstwowe o niskiej lepkości. Ponadto należy odróżnić systemy atramentów utwardzanych promieniowaniem od systemów druku cyfrowego (tonery suche i płynne). Produkty poligraficzne determinują dobór i w związku z tym o właściwościach farby. Można je z grubsza podzielić na cztery grupy:

• Opakowanie
• Reklama
• Katalogi i czasopisma
• Gazety i książki

W druku opakowań, jako pierwszej grupie, od farb oczekuje się idealnej odporności na ścieranie, odporności na materiał wypełniający i odpowiedni połysk. Zastosowane w reklamie, wymagają również dobrej odporności na ścieranie, optymalnego odwzorowania obrazu i wysokiego połysku. Farby drukarskie do katalogów i czasopism muszą charakteryzować się wysokim połyskiem, być szybko przetwarzane i szybkoschnące. Z kolei gazety i książki wymagają również szybkiego schnięcia, jak i dobrej odporności na rozmazanie. Oprócz tych aspektów, dla klientów decydujące są pewne właściwości farb drukarskich, które można podzielić na następujące grupy:

• Właściwości optyczne- Właściwości optyczne
• Właściwości mechaniczne
• Właściwości chemiczne i fizyczne
• Odporność na światło

.

Farby drukarskie mają dobre właściwości optyczne, gdy możliwie najdokładniej oddają pożądany odcień koloru. Ich właściwości zależą od zastosowanego procesu druku, nośnika oraz istniejącego źródła światła, tj. światło dzienne lub sztuczne, w jakim oglądany jest drukowany produkt. Dobre właściwości mechaniczne są szczególnie ważne w różnych procesach druku. Farby drukarskie, takie jak farby offsetowe, fleksograficzne i wklęsłodrukowe, nakładane przez wałek, powinny być dobrze transportowane przez wałki farbowe.

Duże znaczenie mają także właściwości chemiczne m.in. płynnych składników farb drukarskich. Powinny one pomagać przejście ze stanu ciekłego do stanu stałego, np. gdy farba nanoszona jest na formę drukową w postaci płynnej i przenoszona na nośnik, a następnie przechodzi w stan stały. Właściwości chemiczne i fizyczne determinują zatem głównie zachowanie farb drukarskich podczas schnięcia. Szybkie schnięcie jest wymagane np. przy druku książek lub katalogów, ale jeśli mają one wniknąć w podłoże (tzw. „strike-off”), to wymagane są inne, precyzyjnie określone właściwości chemiczne i fizyczne. Jeżeli zadrukowane ma zostać opakowanie przeznaczone do przechowywania żywności, artykułów higienicznych lub nawet zabawek, wówczas wymagane są pewne właściwości toksykologiczne farb drukarskich. Istnieją również wymagania dotyczące ich odporności fizycznej i chemicznej, takiej jak odporność na ścieranie i rozmazywanie oraz odporność na reakcje chemiczne, co również ma ogromne znaczenie w druku opakowań. W zależności od zastosowania farby drukarskie powinny być odporne na rozpuszczalniki, kwasy, tłuszcze, zasady, pot i wiele innych. Specyfikacje są dokładnie określone w normach, takich jak DIN ISO 2836, DIN EN 71, DIN ISO 12040, EN 646 i rozporządzeniach UE.

Oprócz tych czynników, światłotrwałość farb drukarskich jest jedną z najważniejszych właściwości, którymi szczególnie interesują się klienci drukarni. Promienie UV zmieniają strukturę spoiw i pigmentów, powodując z czasem blaknięcie farb. Dzieje się tak zarówno w przypadku światła dziennego, jak i sztucznego. Należy brać pod uwagę fakt jeśli drukowane produkty, takie jak tapety, menu, plakaty lub napisy na witrynach sklepowych, są stale narażone na działanie światła słonecznego lub sztucznego.

Czynniki wpływające na farby podczas produkcji poligraficznej

Proces zastosowanego druku może mieć wpływ na farby drukarskie i tym samym na wynik druku. Poniżej podajemy, jak różne metody produkcji wpływają na farby drukarskie.

Grubość warstwy tuszu

Jeżeli farba drukarska nanoszona jest na nośnik w kilku warstwach, to wraz ze wzrostem ich warstw zmienia się zarówno jej intensywność, jak i odcień. Z reguły farby drukarskie stają się ciemniejsze wraz ze wzrostem liczby warstw, np. kolor żółty ostatecznie nabiera pomarańczowy odcień. Dlatego przed rozpoczęciem druku musi być jasne, jaka będzie grubość warstwy atramentu, by wybrać właściwą farbę i uzyskać najlepszy efekt druku.

Wpływ papieru na tusz

Papier występuje na rynku w setkach różnych rodzajów i jakościach. Poszczególne papiery różnią się strukturą powierzchni, naturalną kolorystyką i wymaganiami dotyczącymi tuszu. Czynniki te mają ogromny wpływ na odcień koloru, a co za tym idzie, na wynik druku - szczególnie w przypadku przezroczystych farb offsetowych. Jeśli więc drukujesz tę samą grubość warstwy na różnych papierach, powstałe odcienie kolorów będą się znacznie różnić.

Powlekanie – tak czy nie?

Kolejnym czynnikiem wpływającym na farby drukarskie jest lakierowanie. Jeśli załamanie światła zostanie zmienione przez powłokę, odcień koloru ulegnie zmianie, a wynik wydruku będzie zróżnicowany. Wynika to z fizyki załamania światła, a nie ze zmian chemicznych zachodzących w druku. Na przykład pomarańczowy wydruk po nadrukowaniu wydaje się bardziej czerwony niż wcześniej. Jeśli zatem tonacja kolorystyczna wydruku ma dokładnie odpowiadać oryginałowi, należy brać pod uwagę wpływ powłoki na farbę drukarską i dokonać doboru. Podobnie farby drukarskie muszą mieć pożądaną trwałość, w przeciwnym razie mogą wystąpić dalsze odbarwienia na skutek działania składników powłoki lub kleju.

Czynniki wpływające na odcienie kolorów po druku

Nie tylko podczas druku mogą wystąpić zmiany odcienia koloru ze względu na media drukarskie, ale także wykończenie lub grubość warstwy. Nawet po zakończeniu druku należy brać pod uwagę pewne czynniki, które mają wpływ na jego wynik.

Zmiana odcienia koloru poprzez schnięcie

W przypadku klasycznych arkuszowych farb offsetowych suszenie odbywa się dwuetapowo. Najpierw cienkie oleje wchłaniają się w pory powierzchni papieru. Proces rozpoczyna się od pierwszego kontaktu farby z podłożem i trwa zaledwie kilka minut. Powoduje to pierwsze zestalenie warstwy farby. W drugim etapie suszenie odbywa się poprzez oksydacyjne sieciowanie olejów roślinnych. Oznacza to, że cząsteczki roślinne sieciują się pod wpływem tlenu i z ciekłych olejków powstaje usieciowany polimer. Polimer nadaje warstwie farby zarówno połysk, jak i twardość. Proces ten może zająć kilka godzin lub kilka dni, a warstwa farby osiąga swoją ostateczną strukturę po kilku godzinach. Ponieważ grubość, zwilżenie pigmentu i skład warstwy farby zmieniają się w drugim etapie, czasami skutkuje to zmianą odcienia koloru. Na przykład arkusze świeże z prasy będą miały inną tonację kolorów niż następnego dnia.

Wpływ starzenia się farby

Po zadrukowaniu produktu najprawdopodobniej nie pozostanie on na zawsze w tym samych barwach. Dzieje się tak częściowo z powodu papieru, który podlega procesom starzenia i może zmienić kolor na żółty poprzez rozkład rozjaśniaczy optycznych. Ma to wpływ na kolor, który nabiera żółtawy odcień i traci jasność. W tym przypadku szczególnie narażone są bardzo jasne kolory, które wykazują zmianę odcienia koloru. Ponadto kolor blaknie lub odbarwia się, jeśli produkt jest wystawiony na działanie promieni słonecznych przez dłuższy czas. Jak bardzo zależy użyty pigment od światłoodporności.

Dominujące oświetlenie

Oczywiście wygląd kolorów zmienia się również w zależności od oświetlenia. Światło dzienne, sztuczne, pochmurne dni, światło neonowe lub żarówki mają na to wpływ, ponieważ mają zupełnie inne widma promieniowania. Wskutek tego ludzkie oko postrzega tusz inaczej w zależności od oświetlenia. Podobnie wydrukowane projekty mogą wyglądać tak samo w tym samym oświetleniu, ale wyglądać inaczej w innym typie oświetlenia, co nazywa się także metameryzmem. Aby uniknąć rozbieżności w ocenie kolorów na skutek różnego oświetlenia, do dopasowywania kolorów i kontroli druku zawsze stosuje się standardowy oświetlacz D50, czyli średniobiałe światło dzienne.

Barwy czterokolorowe a kolory dodatkowe: różnice

Nazwa druku czterokolorowego jest również skracany za pomocą liter CMYK, gdzie pierwsze trzy oznaczają składniki koloru: cyan, magenta i yellow. K natomiast oznacza keycolor, czyli czarny. Druk czterokolorowy to subtraktywny model kolorów, co oznacza, że im więcej atramentu zostanie nałożonych, tym ciemniejszy będzie wydruk. Teoretycznie nałożone na siebie kolory cyjan, magenta i żółty powinny dać kolor czarny, ale zamiast tego uzyskamy jedynie ciemnobrązowy odcień. Dlatego właśnie czarna część jest potrzebna, by uzyskać większy kontrast lub wydrukować głęboką czerń. Kolory nakładane są jeden po drugim, tworząc dla każdego kliszę drukarską. Druk czterokolorowy stosowany jest głównie w produktach poligraficznych oraz w druku offsetowym. W przypadku jednoczesnego drukowania możliwe jest uzyskanie kolorów wtórnych: czerwonego, zielonego i niebieskiego, co pozwala na pokrycie szerokiego spektrum kolorów, ale nie tak szerokiego jak w przypadku RGB. Jest to przestrzeń kolorów używana w mediach cyfrowych. Tutaj czerwony, zielony i niebieski reprezentują fizyczne kolory podstawowe (jasne kolory) i tworzą addytywny model kolorów. Im więcej kolorów jest zmieszanych, tym jaśniejszy staje się odcień koloru; wszystkie trzy razem w najwyższej wartości dają kolor biały.

Choć CMYK pozwala na pokrycie szerokiego spektrum barw, to dodatkowo konieczne jest zastosowanie kolorów jednolitych, takich jak kolory miejscowe i specjalne dla kolorów neonowych, metalicznych, złota, srebra lub bieli kryjącej. Są to wstępnie zmieszane kolory z wyraźnym efektem kolorystycznym. Dzięki kolorom dodatkowym można w dużym stopniu uniknąć wahań kolorów, a także uzyskać odcienie kolorów, których nie da się odtworzyć w druku czterokolorowym.