Перенесення фарби з ДФ на ЗМ давно в центрі уваги фахівців-поліграф істів. Публікації з цього питання свідчать про те, що деякі важливі технологічні проблеми ще не дістали достатнього висвітлення, зокрема вплив в’язкості фарби, тиску та швидкості друку на перенесення фарби. Нижче наводяться результати дослід­жень, здійснених останнім часом.

Кількість фарби 0, що переходить на ЗМ, залежить від її кількості т на ДФ до перенесення: 0 &т, тобто зі збільшенням т зростає При т = 0 перенесення фарби неможливе (0 = 0).

З урахуванням коефіцієнта пропорційності а, який характери­зує рівень розщеплення фарби, маємо

0 = ат. (4.20)

Рівняння (4.20) застосовується при достатній кількості фарби на ДФ. При невеликих значеннях т необхідно враховувати, що поверхня ЗМ через шорсткість не повністю вкривається друкарсь­кою фарбою.

Шорсткість (або гладкість) ЗМ впливає на перенесення фарби через зменшення площі дотику фарби до поверхні ЗМ. При неве­ликій товщині фарбового шару на ДФ і високому ступені шорст­кості ЗМ фарба наноситься лише на ті елементи його поверхні, що вищі за інші. Заглиблення лишаються непокритими фарбою.

Для одержання суцільного фарбового шару на ЗМ треба нанести стільки друкарської фарби, скільки потрібно її для заповнення всіх нерівностей поверхні. Це можливо при достатній товщині фарбово­го шару на ДФ. Таким чином, неоднорідність поверхні ЗМ ніве­люється зі збільшенням кількості фарби — вона вирівнюється, а з підвищенням тиску зростає задруковування поверхні ЗМ.

Коефіцієнт задруковування сі лежить в межах 0,<,Л<,.Макси­мальне його значення зі збільшенням т досягає одиниці. Значення й зростає пропорційно кількості т фарби на ДФ та коефіцієнту глад­кості а ЗМ:

Й = -Є

:—)* (4.2і)

Задруковування поверхні зі збільшенням й змінюється за експо­нентою. При цьому коефіцієнт а показує, наскільки шорстким (глад­ким) є ЗМ під час друкування. Значення а характеризує ту площу, яка може бути задрукована 1 г фарби при її повному задрукову- ванні (4 = 1).

Показник степеня х при експоненті визначається дослідним шляхом і лежить у межах 1 й х й 2; він характеризує швидкість пов­ного задруковування поверхні.

З урахуванням (4.21) маємо

Q=m[l-e-aXm’]a. (4.22)

Якщо для якісного друку (і = 1, то зі зростанням шорсткості ЗМ необхідно збільшувати мінімальну кількість друкарської фарби, до­статньої для його повного задруковування.

Більшість ЗМ, як відомо, це матеріали, що можуть всмоктувати фарбу. Адсорбція є суттєвим показником ЗМ, яка впливає на пере­несення фарби, але яку не враховано в (4.22).

Під час друкування кількість фарби Уе, яка всмоктується, не бере участі у розщепленні шару, тобто загальна кількість фарби, що бере участь у його розщепленні, зменшується на

Я= 0- (4.23)

З урахуванням всмоктувальної здатності ЗМ дістаємо

Т-УУе т - №е

Підставивши (4.24) у (4.23), знайдемо

(2 = <х(т-1¥с) + 1Уе

Або

0=ат+ И'(І-а). (4.25)

Урахувавши значення й, на підставі (4.22) та (4.25) матимемо

Q‘{l-ca’m’){am+We{l-a). (4.26)

Кількість фарби 0, що переноситься на всмоктуючий ЗМ, зав­жди більша, ніж кількість фарби,' яка переноситься на матеріал, що не всмоктує її.

При друкуванні кількість фарби, яка всмоктується різними ЗМ, неоднакова. Експериментальні дослідження показують, що із збільшенням кількості т фарби на ДФ зростає всмоктування фарби ЗМ, тобто IV збільшується від нуля до граничного значення ІУ0 за експонентою'

1-е

Т

(4.27)

(4.28)

На підставі (4.26) і (4.27) маємо рівняння переходу фарби, за­пропоноване Руппом і Райхе ще в 1959 р.:

	( ті
Ат+	1-е ^	1*0(1-а)
	Ч. /

Де а, 1Уй, а — параметри друкарського процесу, що характеризують взаємодію між ЗМ і друкарською фарбою. ’

Якщо передбачається повне задруковування поверхні ЗМ (сі = 1),

То

Т Щ

1-е

() = ат+

(1-а).

(4.29)

З’ясуємо залежність кількості фарби, що всмоктується ЗМ при досить великій її кількосі т на формі, від інших факторів.

Кількісно об’єм фарби V, яка сприймається порами ЗМ, можна розрахувати за формулою Хагена— Пуазейля

(4.30)

У _ ягхМі

&Т)1 ’

Де ДР — інтервал тиску на ДФ; г, — радіус капілярів; пх— їх кількість; / — час друкарського контакту; т] — динамічна в’язкість друкарської фарби під час її переходу; / — довжина капілярів.

Використання формули (4.30) на практиці через недостатність знань про діаметр капілярів і фактичну в’язкість фарби під час дру­кування неможливе. Тому ця формула дійсна тільки при ламінарно - му нроцесі. Але як виникає турбулентність у капілярах при перене­сенні фарби і чи вона взагалі існує, на сьогодні ще не встановлено.

Об’єм фарби, що всмокталася ЗМ за час /, визначається вира­зом

Оскільки наведені величини не є остаточними, треба ввести множники сх, сг та с3, які характеризують вплив розтікання дру­карської фарби на її об’єм:

КРС'1СЇ

Уш

(4.32)

Для розрахунку кількості фарби останній вираз запишемо у вигляді

(4.33)

ГТ/_*»рУг і/*

Миттєва кількість фарби, що проникає в ЗМ, IV йЦ'о, де ]¥а— максимально можлива кількість фарби, яка всмоктується. Оскільки

IV Є функцією т, аналогічно (4.27) дістаємо

К0РСЧС^

(4.34)

1-е *

1-е

Цим самим для нанесеної кількості фарби при (1=1 маємо

(4.35)

1-е'*

При

=1 останній вираз набуває вигляду

Ду - '

(4.36)

Тобто замість (4.34) дістаємо вираз (4.33).

Практично кількість т фарби на ДФ визначається величиною порядку є-5:

(4.37)

^=(1-0,00674)^^

Якщо скласти таблицю залежності значень т і И', то можна встановити, що при т = 20 г/м2 і И' = 4 г/м2 досягається певна межа, за якої дійсним є вираз (4.33). Для характеристики рівнян­ня (4.35) спрощується і набуває вигляду

(4.38)

Для будь-якої кількості фарби

1-е

Ат+

(4.39)

Де а, ]¥й, К^ — параметри, що характеризують ЗМ.