unele aspecte ale teoriei culorii compuşilor organici

35
Unele aspecte ale teoriei culorii compuşilor organici O proprietate optică foarte importantă a substanţelor colorante reperezintă culoarea lor, adică capacitatea de areflecta energia radiaţiei electromagnetice în una sau alta regiuni a spectrului, iar o parte seletiv de a absorbi, de a transforma în energie termică, cedînd-o mediului înconjurător. Toate aceste procese depind în primul rînd de structura chimică a moleculeleor substanţelor colorate. În condiţiile naturale la acţiunea luminii pe diferite corpuri intransparente, în special colorate, toate razele părţii vizibile a spectrului pot, practic complet să se reflecte, şi atunci aceste corpuri sunt sesizate de aparatul vizual precum că sunt de culoare albă. Dacă razele practic complet se absorb de corp, atunci el este sesizat precum că e de culoare neagră, la absorbţia partială în egală măsură atuturor lungimilor de undă – precum că e de culoare sură. În cazul absorbţiei selective într-o măsură mai mare sau mai mică a unei raze de lumină (de diferită lungime de undă) din fluxul total de lumină în rezultatul combinării razelor reflectate (neabsorbite) apare culoarea – corpurile se sesizează precum că sunt colorate. Absorbţia selectivă de corp a razelor de lumină de una sau altă lungime de undă se află într-o strictă corespundere cu o posibilă absorbţie a unui astfel de cuant de energie, care transferă molecula din starea ei de bază pe un alt nivel energetic, adică în stare excitată. Corespunzător molecula absoarbe din fluxul luminos doar acei cuanţi, egali după energie cu diferenţa nivelelor energetice: 1

Upload: agapeia

Post on 16-Jun-2015

728 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

Unele aspecte ale teoriei culorii compuşilor organici

O proprietate optică foarte importantă a substanţelor colorante reperezintă culoarea lor,

adică capacitatea de areflecta energia radiaţiei electromagnetice în una sau alta regiuni a

spectrului, iar o parte seletiv de a absorbi, de a transforma în energie termică, cedînd-o mediului

înconjurător. Toate aceste procese depind în primul rînd de structura chimică a moleculeleor

substanţelor colorate.

În condiţiile naturale la acţiunea luminii pe diferite corpuri intransparente, în special

colorate, toate razele părţii vizibile a spectrului pot, practic complet să se reflecte, şi atunci aceste

corpuri sunt sesizate de aparatul vizual precum că sunt de culoare albă. Dacă razele practic

complet se absorb de corp, atunci el este sesizat precum că e de culoare neagră, la absorbţia

partială în egală măsură atuturor lungimilor de undă – precum că e de culoare sură. În cazul

absorbţiei selective într-o măsură mai mare sau mai mică a unei raze de lumină (de diferită

lungime de undă) din fluxul total de lumină în rezultatul combinării razelor reflectate

(neabsorbite) apare culoarea – corpurile se sesizează precum că sunt colorate.

Absorbţia selectivă de corp a razelor de lumină de una sau altă lungime de undă se află

într-o strictă corespundere cu o posibilă absorbţie a unui astfel de cuant de energie, care transferă

molecula din starea ei de bază pe un alt nivel energetic, adică în stare excitată. Corespunzător

molecula absoarbe din fluxul luminos doar acei cuanţi, egali după energie cu diferenţa nivelelor

energetice:

E=E - E0

unde E1 – energia excitării unei molecule;

E – energia moleculei în stare excitată la absorbţia radiaţiei

Luînd în consideraţie că lumina reprezintă un flux de fotoni sub formă de porţii separate de

lumină (cuanţi) energia cărora este prporţională frecvenţei oscilaţiilor electromagnetice a

luminii, energia necesară pentru exitarea moleculelor substanţelor este legată cu frecvenţa sau

lungimea de undă a luminii absorbite selectiv:

sau

Energia excitării pentru un mol de substanţă este: unde E1 – energia excitării unei

molecule, kJ; E – energia excităriipentru un mol de substanţă, kJ/mol; – frecvenţa oscilaţiilor

electromagnetice, c-1; h – constanta lui Plank, 6,6210-37 kJsec; c – viteza luminii, 31017

nm/sec; - lungimea de undă, nm; N – numărul lui Avogadro, 6,021023 mol-1.

1

Page 2: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

Calculele pentru regiunea vizibilă a spectrului de la 400 pînă la 760 nm. Au arătat că

corpurile obţin o anumită coloraţie, dacă moleculele substanţelor sunt capabile de a trece în stare

excitată la absorbţia energiei luminoase (E) de la 300 pînă la 158 kJ/mol.

În cel mai simplu caz cînd substanţa colorantă posedă o singură bandă de absorbţie la

micşorarea treptată a energiei luminoase absorbite, începînd cu 300 kJ/mol. Banda de absorbţie

se deplasează în direcţia lungimelor de undă mai lungi, iar culoarea se modifică de la galben –

verde la galbenă, portocalie, roşie etc.Modificarea culorii subsatnţelor într-o astfel de

consecutivitate se numeşte efect batocromic. În cazul consecutivităţii inverse a deplasării

benzilor de absorbţie în regiunea lungimelor de undă scurtă a spectrului, se numeşte efect

gipsocromic.

Cerneluri pentru tipar offset

Compoziţia şi receptura cernelurilor pentru tipar offsetCerneluri pentru tipar offsetCernelurile heatsetCerneluri nonheatset Stabilitatea cernelurilor la „ştergere”Vopsele cu miros slab Cerneluri ce se fixează la iradiereVopsele metaliceCerneluri pentru imprimare pe metalCerneluri magneticeCerneluri pentru omprimare pe mase plasticeLacurile de acoperire

Aparatele de imprimare pentru tipar înalt şi offset sânt analoage (fig. 1) şi cernelurile

corespunzătoare de un tip. În procesul întinderii vopselii pastiforme în fragmentul de întindere a

vopselii a aparatului de imprimare viscozitatea vopselei se micşorează, ceea ce duce creşterea

fluidităţii ei şi favorizează procesul de formare a unei pelicule mai uniforme pe formele

elementelor de imprimare.

Cerinţeţe înaintate către cernelurile pentru tipar offset

La imprimarea pe hîrtie prin metoda tiparului offset se formează pelicule de cerneluri mai

subţiri, în comparaţie cu metoda tiparului înalt, din care cauză cernelurile pentru tipar offset

conţin mai mulţi pigmenţi.

2

Page 3: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

În afară de aceasta, cernelurile diferit reacţionează la prezenţa apei. Deşi la imprimare

offset uleiul şi apa nu se amestecă, în realitate producătorii cernelurilor trebuie să combine astfel

compoziţia cernelii pentru tipar offset astfel, ca ea să „capteze” o oarecare cantitate de apă,

formând emulsie.

Compoziţia şi receptura cernelurilor pentru tipar offset

În tabelul 1 sânt prezentate recepturile tipice pentru cerneluri offset (tipar offset).

Tabelul 1. Recepturile tipice pentru cernelurile offset

Cerneluri cu fixare rapidă pentru tipar offset pe coli

Cerneluri pentru tipar din rulou

Vopsele ce se fixează la încălzire Vopsele ce se încălzesc fără încăzire

Albastru ftalocianic – 20% Albastru ftalocianic – 14% Albastru ftalocianic – 14%

Eterurile fenolice ale acizilor prezenţi în răşine – 24%

Răşină maleică – 26% Răşină din hidrocarburi – 10%

Ulei decapat – 24% Răşină din soe – 16,5% Ulei mineral – 64%

Uleiul de in putrenic polimerizat prin încălzire – 24%

Ulei decapat – 40,5%

Solvent alifatic cu temp. Înaltă de topire – 12%

Ciară – 6% Complexul chelat al aluminiului – 0,5%

Sicativ – 2%PE-parafină – 2,0%

PTFE-parafină – 0,5%

100% 100% 100%

Compoziţia cernelurilor nu are o imprtanţă primordială pentru poligrafist, deoarece el

utilizează doar cernelurile deja preparate. În tabelul de mai jos sânt aduşi nişte parametri ai

calităţii cernelurilor.

Tabelul 2. Lista unor proprietăţi ale cernelurilor offset

Culoarea Gradul de mărunţire

Luciul Tonul şi nuanţa

Adezivitatea Saturabilitatea culorii

Timpul de uscare Intransparenţa

Timpul de fixare Densitatea

Viscozitatea Capacitatea de a forma praf

Ductilitatea Stabilitatea la lumină

Capacitatea de acoperire Stabilitatea la uzare prin frecare

Capacitatea de emulgare Stabilitatea la acţiunea diferitor substanţe

Răspîndirea în soluţia de umezire Miros

3

Page 4: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

Cerneluri pentru tipar offset

Cerneluri cu fixare rapidă pentru tipar offset pe coli conţin pigment, componenta ce

„răspunde” de fixare rapidă, sicativ, ceară (parafin) şi solvenţi. Aceste cerneluri se fixează în

fond sub acţiunea mecanismului de polimerizare oxidativă a componentului ce „răspunde” de

fixarea rapidă. Polimerizarea decurge sub acţiunea oxigenului dizolvat în cerneală, sicativul

acţionând ca catalizator al polimerizării.

Adeziunea înaltă a cernelurilor pentru imprimare pe foi separate în comparaţie cu

adeziunea cernelurilor pentru tipărire din val permite reproducerea unor puncte raster mai mici.

Capacitatea acestor cerneluri de a se fixa rapid este determinată de componenta, care include în

sine răşină şi ulei decapat, dizolvate în ulei cu viscozitate joasă. Aceste componente se absorb de

hîrtia cretată, cauzând o creştere rapidă a viscozităţii cernelii imprimate.

Cernelurile heatset

Cernelurile ce se fixează de hîrtie în urma tratării termice - heatset (imprimarea offset din

rulou) conţin pigment, componentul de legătură (se fixează la încălzire), ceară şi solvent. Prima

etapă al procesului de fixare al acestor cerneluri constă în evaporare sub acţiunea suflării intense

cu aer fierbinte. O importanţă esenţială aici posedă şi absorbţia. Pentru sfîrşirea procesului de

fixare a cernelurilor este necesarp trecerea hîrtiei prin cilindrele de răcire, plasate după

dispozitivele de uscare. Polimerizarea oxidativă nu reuşeşte să decurgă la viteze înalte ale

maşinilor de imprimare din rulou, deacea componenţii ingridientului de legătură trebuie să fie

înlocuite pe răşine solide. Aceste răşine, care se află în solvent, rămân pe hîrtie după evaporarea

solventului şi se răcesc, când pînza de hîrtie trece prin cilindrele de răcire. Răşina uscată încă mai

conţine o cantitate suficientă de solvent (care serveşte drept plastificator), dar pelicula de

cerneală deja este lipsită de adeziune la ieşire din cilindrele de răcire. Cernelurile de acest tip

(heatset) conţin 40-50% de fracţii petroliere rafinate. O importanţă decisivă posedă alegerea

solventului. Dacă viteza lui de evaporare este prea mare (se evaporă la temperatură prea joasă),

atunci cerneala în maşina de imprimare va fi nestabilă. Dacă viteza de evaporare a solventului

este prea mică (se evaporă la temperatură prea înaltă), uscarea cernelii va fi dificilă.

Uneori răşinele, dizolvate în hidroarburi, îşi păstrează capacitatea de dizolvare în pelicula

uscată de cerneală şi ca urmare, cerneala, contactînd cu componentele lipidice de pe degete,

poate să se şteargă la atingere. Acest fenomen se ia în consideraţie la imprimarea copertelor

revistelor, întroducând în cerneală componenţii, ce accelerează uscarea. Cernelurile pentru

tipărire din val conţin o cantitate mai mare de solvent. Gradul de saturare a culorii este mai mică

şi grosimea peliculei de cerneală este mai mare. În afară de aceasta, ele sânt mai puţin vîscoase şi

posedă o capacitate mai mică de adeziune în comparaţie cu cernelurile pentru imprimare pe foi

4

Page 5: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

de hîrtie. Dacă cernelurile ce se aplică pentru imprimare pe foi sînt folosite la tipărire în maşini

de imprimare din val, din motivul adeziunii diferite poate avea loc smulgere a fibrelor de hîrtie,

sau chiar şi ruperea pînzei de hîrtie.

Cerneluri nonheatset

Cernelurile destinate pentru imprimare din rulou şi se fixează fără încălzire (nonheatset), de

regulă se folosesc la imprimarea pe hîrtia, suprafaţa căreia absoarbe puternic, pe hîrtie necretată.

Imprimarea cu astfel de cerneluri pe hîrtie cretată ca regulă nu este posibilă, deoarece duce la

căderea pigmentului de pe hîrtie. Cernelurile nonheatset pentru tipar din val conţin pigment,

componenta de legătură şi ulei mineral. Cernelurile negre includ în sine funingine şi colorant.

Colorantul se introduce din motivul că culoarea proprie a funinginei este brună şi pentru

neutralizarea ei se foloseşte lac (albastru sau violet). Componenta de legătură reprezintă de

obicei un amestec de răşini (inclusiv minerale) şi raportul lor se alege luînd în consideraţie

necesitatea atingerii capacitpţii de acoperire necesare.

Stabilitatea cernelurilor la „ştergere”

Problema acută în producţia de ziare este obţinerea unor imagini imprimate, stabile la

ştergere după contactul cu mîinile. Acest defect poate fi minimizat, dacă la uleiurile minerale se

adugă o cantitate oarecare de ulei din hidrocarbure. Recepturile concrete nu se divulgă. Unii

producători de ziare au trecut la flexoimprimare cu cerneluri pe bază apoasă, care nu posedă

neajunsul menţionat.

Vopsele cu miros slab

Datorită unei selecţii minuţioase ai solventului au fost obţinute cerneluri, care conţin cu

25% mai puţin solvent în comparaţie cu cernelurile obişnuite. În afară de aceasta, prelucrarea

solventului a permis de a elimina componenţii, care se caracterizează prin miros şi sub acţiunea

razelor solare formează compuşi toxici, ce impurifică aerul.

Cerneluri ce se fixează la iradiere

Cernelurile ce conţin oligomeri acrilici (răşine parţial polimerizate, adică polimeri cu masă

moleculară relativ joasă) pot rapid să se fixeze pe hîrtie prin polimerizare, iniţiată de radiaţia

ultravioletă sau electronică. În vopsele de primul tip (UV) se introduc iniţiatori (costisitori după

preţ), deoarece în lipsa lor nu se formează radicali iniţiali, în prezenţa cărora începe

polimerizarea. Razele electronice se caracterizează printr-o energie înaltă. Radiaţia dată este

5

Page 6: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

periculoasă şi generează ozon (din oxigenul aerului), din care cauză este necesară protecţia şi

ventilarea încăperilor. Compoziţia tipică a cernelurilor UV este propusă în tab. 3.

Tabelul 3. Compoziţia tipică a vopselelor UV

Albastru ftalocianic 20

Oligomerul epoxiacrilat 30

Oligomerul odificat pe baza acizilor graşi 25

Monomer (regulator al viscozităţii) 8

Iniţiator 15

Adaosuri 2

TOTAL 100%

Cernelurile de acest tip sânt chimic incompatibili cu cernelurile obişnuite. O adeziune

insuficientă se depistează în cazul dacă cernelurile ce se fixează în urma iradierii cu radiaţie UV

sau electronică sânt imprimate de asupra unui strat de cerneală care încă nu sa uscat. Pentru a

evita problemele menţionate, înainte de a imprima cu cerneluri UV, pe hîrtie se aplică un strat de

grund.

Cernelurile UV de tip nou (hibride) reprezintă o combinare din cernelurile UV şi cerneluri

obişnuite şi ele permit de a fi aplicate deasupra cernelurilor obişnuite fără aplicarea grundului.

Energia radiaţiei IR este insuficientă pentru fixarea cernelurilor. Instalaţiile IR se aplică

pentru mărirea vitezei de întărire a cernelurilor. Totodată temperatura excesivă reprezintă un

factor cu o influienţă mai negativă, decît lipsa ei. La general, temperatura foii de hîrtie imprimate

nu trebuie să fie mai mare de 50C.

Vopsele metalice

Vopsele de „aur” şi „argint” se confecţionează din praf de bronză sau aluminiu1. Aceste

prafuri, în comparaţie cu pigmenţii obişnuiţi nu sânt fini şi lucrul cu ei este dificil. Problemele

obişnuite în procesul lucrului cu vopselele metalice2 – acumularea vopselii pe pânza offset,

formele de imprimare şi valurile aparatului de imprimare. Problema parţial se lichidează prin

imprimare în două straturi cu vopseaua cu o concentraţie micşorată de pigment.

Cerneluri pentru imprimare pe metal

Cernelurile aplicate pentru imprimarea pe suprafeţe metalice conţin următorii componenţi:

1 Este posibilă (în scopuri speciale) utilizarea vopselei de aur cu utilizarea aurului, Argintul nu poate fi aplicat ca pigment, deoarece cu timpul se transformă în Ag2S de culoare neagră din motivul interacţiunii cu H2S din aer.2 Vopsele metalice nu trebuie să fie confundate cu vopselele metalizate, care în afară de particule de metal conţin şi substanţe colorante.

6

Page 7: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

pigment: funingine, pigmenţi organici sau anorganici, stabili la acţinea temperaturilor

înalte şi umidităţii

component de legătură: combinaţia uleurilor şi răşinelor, ce se fixează prin mecanismul

de polimerizare oxidativă, polieteri complecşi sau alte materiale ce se supun

polimerizării, componenţi ce se polimerizează la iradiere cu UV

solvent: ulei decapat (225-315C) în combinaţie cu unele alte substanţe, solvenţi pe baza

polieterilor cu o temperatură înaltă de fierbere, este posibilă prezenţa vopselelor fără

solvent

modificatori: ciară şi aditivii substanţelor lubrifiante

Metodele de uscare:

polimerizarea oxidativă, accelerată de temperatură înaltă

polimerizarea termică

fixarea UV

Metoda offset este aplicată deoarece imprimarea nemijlocită de pe formele metalice este

imposibilă. Pînza offset de cauciuc este cea mai optimă pentru transmiterea imaginii pe suprafaţa

metalului. Fîşia de metal se întroduce în maşina de imprimare, se imprimă şi trece o instalaţie de

uscare (temperatură înaltă). Astfel se prelucrează majoritatea conteinerelor metalice. Borcanele

metalice şi alte vase metalice suportă nişte modificări fizico-chimice esenţiale: obţinerea formei,

umplerii şi sudării, pasterizării (produsele alimentare). Corespunzător cernelurile trebuie să

suporte transformările menţionate.

Preţul imprimării pe tinichea este atît de înaltă, încît este rentabil de folosit cerneluru UV.

În tehnologia veche se folosesc instalaţii de uscare mari şi costisitoare, în care tinicheaua se află

la temperatură înaltă timp de 10-20 min şi apoi din ea se confecţionează borcane. În rezultatul

acestui proces pe suprafaţa metalului se formează o peliculă lucioasă de vopsea. Însă acest

proces este prea îndelungat şi costisitor. Totodată procesul de întărire a cernelurilor sub acţiunea

radiaţiei UV decurge cîteva secunde. Pentru ambalarea, de exemplu a cosmeticii, insecticidelor

se aplică cerneluri UV, deoarece adeziunea este suficientă. Însă când este necesar ca stratul de

vopsea să fie stabil la zgîrîere (borcane metalice cu băuturi) se foloseşte tehnologia tradiţională

de prelucrarea la temperatură înaltă.

Vasele din aluminiu, spre deosebire de vasele din tinichea nu pot fi sudate şi tehnologia lor

de confecţionare este alta. Pentru acest caz au fost proiectate maşini de imprimare cu acs –

borcanul se îmbracă pe acs şi imaginea se imprimă de pe o pînză offset din cauciuc.

7

Page 8: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

Cerneluri magnetice

Cernelurile magnetice au fost elaborate în fond pentru imprimarea cecurilor bancare cu

şriftul E13B, acceptat de Asociaţia americană a bancherilor pentru posibilitatea sortării

electronice a cecurilor. Proprietăţile magnetice ale cernelurilor sînt cauzate de o modificaţie

cristalică a oxidului de fer. Pentru astfel de cerneluri este importantă o minuţiozitate deosebită la

alcătuirea recepturii cernelii.

Cerneluri pentru imprimare pe mase plastice

Cernelurile pentru imprimare pe mase plastice sau pe hîrtie acoperită cu un strat de masă

plastică uneori sînt numite vopsele coloidale, deoarece ele se utilizează pentru imprimarea pe

suprafeţe de nitroceluloză. Peliculele polimere este mai uşor de a imprima folosind metoda

tiparului adînc şi flexoimprimarea, dar nu offset. Multe tipuri de pelicule nu numai că nu posedă

duritate suficientă, dar şi nu absorb apa. Ca urmare, controlul procesului de umezire la imprimare

pe pelicule este mai strict, comparativ cu imprimarea pe hîrtie. Cu toate acestea, peliculele

polimere, sau ceea ce e mai răspîndit, hîrtia acoperită cu un strat de polimer, uneori se imprimă

prin metoda tiparului offset plan. Hîrtia sau cartonul, acoperiţi cu un strat de polimer reprezintă

un material relativ rigid, care poate fi introdus în maşinile de tipărire.

Cernelurile ce se fixează rapid nu sînt acceptabile pentru imprimarea pe pelicule polimere,

deoarece ele, de regulă, nu absorb cerneala. De obicei se folosesc cerneluri cu un conţinut înalt

de particule solide. Cernelurile UV deasemenea se aplică pentru imprimare pe pelicule folii de

aluminiu.

Lacurile de acoperire

Lacul de acoperire (adică lacul cu care se acoperă suprafaţa imprimată) pentru tipar offset

pe coli separate conţine următoarele părţi componente:

pigmentul lipseşte, uneori se utilizează alumina (pentru reglarea viscozităţii),

componentul de legătură: ulei de in, răşină fenolică

sicativ: caruri de cobalt şi mangan,

solvent: hidrocarbură,

modificator: ciară.

Lacurile UV conţin component de legătură special (cu proprietatea de a se polimeriza) şi

fotoiniţiator, ce înlocueşte sicativul. Lacurile de acoperire au aceleaşi proprietăţi ca lacurile

obişnuite, doar că ele sânt lpsite de pigment. Lacul de acoperire ideal trebuie să fie incolor şi

8

Page 9: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

transparent, să posede un luciu bine evidenţiat, stabil la ştergere, stabil în maşina de imprimare,

rapid să se usuce şi o adeziune bună către folia imprimată.

Cerneluri pentru tipar adânc

Caracteristica cernelurilor pentru tipar adânc rotativClasificarea cernelurilor pentru tipar adânc

Pentru tipărirea banilor, timbrelor şi rechizitelor de birou se aplică tiparul adînc prin

intermediu formelor din oţel. Maşinile pentru tipar adânc de obicei imprimă pe fîşie largă de

suport şi se utilizează în producţia revistelor cu un tiraj mare, cataloagelor, etichetelor, tapetelor,

lineleum, ambalajului, etc. Tiparul adînc pe coli de hîrtie se aplică limitat (pentru lucrări artistice

şi la obţinerea producţiei care necesită un control strict în ceea ce priveşte reproducerea culorii –

de exemplu pentru imprimarea ambalajului pentru cosmetică).

Cernelurile pe bază de toluen aplicate pentru tipar adînc (cu regenerarea ulterioară a

solventului) vor domina în poligrafie până la momentul admiterii de legislaţia în domeniul

protecţiei mediului utilizării toluenului. Dacă aceasta nu va fi posibil, vor fi aplicate cerneluri

solubile în apă – ele se usucă mai greu, interacţionează cu hîrtia şi sânt mai scumpe în

comparaţie cu cernelurile pe bază de toluen (toluenul ulterior este regenerat, micşorând astfel

cheltuielile şi dauna adusă mediului înconjurător).

Caracteristica cernelurilor pentru tipar adânc rotativ

Cernelurile pentru tipar adânc conţin solvenţi volatili care uşor se dizolvă la uscarea copiei

imprimate. Deşi construcţia maşinilor de tipărire limitează contactul cernelii cu vopseaua,

cernelurile puternic volatile totuşi se evaporă în procesul lucrului maşinii, ceea ce duce la

modificarea viscozităţii lor. Deacea poligrafistul trebuie să verifice compoziţia cernelii, periodic

verificându-i viscozitatea. Maşinile de tipărit moderne sânt înzestrate cu dispozitive de de

verificare automate a viscozităţii.

În maşinile pentru tipar adânc nu sunt valuri sau plăci din cauciuc, deacea cernelurile pot

conţine solvenţi „puternici”, care asigură o adeziune bună a cernelii către substraturile polimere.

Cernelurile de acest tip nu trebuie să conţină particule mari cu proprietăţi abrazive, deoarece

aceasta duce la uzura cilindrelor. Conţinutul pigmentului în cerneluri pentru tipar adânc este mai

mic, în comparaţie cu cernelurile pentru tipar înalt, offset sau flexoimprimare, deoarece grosimea

stratului de cerneală în metoda tiparului adânc este mai mare.

Din motivul precipitării pigmentului la păstrare şi transportare, cernelurile pentru tipar

adânc nu se furnizează cu acea viscozitate joasă, care corespunde standardelor. De obicei ea se

9

Page 10: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

comercializează în formă concentrată şi apoi se diluiază înainte de imprimare cu solventul

regenerat nemijlocit înainte de tipărire.

Deoarece din celulele cilindrului se transferă un volum mare de cerneală cu o concentraţie

joasă a pigmentului, metoda tiparului adânc este excelentă pentru imprimarea cu cerneluri de

„aur” şi „argint”.

Tabelul 1. Constantele fizice ale solvenţilor cernelurilor pentru tipar adânc

SubstanţaViteza de

evaporare3Temperatura de

fierbere, CTemperatura de

imflamare, C

Densitatea (0,1198 g/cm3) la

20CEteruri

MetilacetatulEtilacetatulIzopropilacetatuln-Propilacetatul

5101222

577789102

-10-4414

7,557,407,407,35

AlcooliiMetilicEtilicIzopropilicn-Propilic

10202755

64788297

11171225

6,606,806,556,70

CetoneAcetonaMetiletilcetonăMetilizobutilcetonăMetil-n-butilcetonăCiclohexanonă

5113750270

5680116128157

-18-6232844

6,606,716,686,757,88

Hidrocarburile aromatice

ToluenXilol

2688

111140

427

7,247,26

Hidrocarburile aromatice

HexanHeptanUleiuri minerale

715600

6098

154-204

-22-440

5,706,056,50

Clasificarea cernelurilor pentru tipar adânc

Cernelurile pentru tipar adânc deobicei se clasifică în corespundere cu destinaţia şi

compoziţia lor. De exemplu, cernelurile de tipul A, B, P, W se utilizează în domeniul editorial,

iar de la C până la X – în producerea ambalajului. Oricare din aceste cerneluri poate conţine în

compoziţia sa ceara sau răşină sintetică pentru atingerea stabilităţii la ştergere sau pot fi prezente

alte adausuri pentru atingerea unor proprietăţi speciale.

3 Viteza de evaporare se propune în unităţi convenţionale în comparaţie cu viteza de evaporare a etilacetatului, valoarea căruia este considerată egală cu 10 (cifra 50 pentru metil-n-butilcetonă înseamnă că substanţa dată se evaporă de 5 ori mai încet în comparaţie cu etilacetatul).

10

Page 11: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

Receptura cernelurilor pentru tipar adînc

Tabelul 2. Recepturile tipice ale cernelurilor pentru tipar adînc (în formă concentrată)

Cerneală de tip general Cerneală pentru ediţii (cataloage, etc.)

Pigmentul şi colorantul 20 Albastru ftalocianic 8

Răşină 28 Cauciuc clorat 15

Solvent 47Răşini fenolice modificate

10

Ciară, plastificator şi adaosuri

5 Plastificator 5

Parafin polietilenic 100%

1

Toluen 51

Etilacetat 10

100% 100%

Cerneală pentru ambalaj Cerneală pe bază de apă pentru ediţii

TiO2 33 Albastru ftalocianic 15

Component de legătură: nitroceluloza în etanol/toluen/eter

28 Răşină acrilică 47

Răşină polieterică 37 Apă 30

Plastificator 3 Bază alcalină 2

Ciară 5 Antispumant 1

Parafin polietilenic 2

Alcool izopropilic 3

100% 100%

Cerneluri pentru flexografie

Viscozitatea

Asemănător cernelurilor pentru tipar adânc, cernelurile pentru flexografie posedă o

viscozitate joasă şi sunt volatile. Dacă aceste cerneluri sar fi păstrat şi transportat la viscozitatea

de lucru, care corespunde condiţiilor de imprimare, atunci pigmentul s-ar fi precipitat rapid ceia

ce ar cauza un şir de probleme în direcţia obţinerii a unei dispersii omogene. Din acest motiv

cernelurile se livrează în formă concentrată şi se aduc la viscozitatea de lucru nemijlocit înainte

de imprimare cu ajutorul solventului recomandat de producător. Viscozitatea reflectă cît

concentraţia pigmentului, atît şi fluiditatea cernelii. Controlul minuţios al viscozităţii posedă o

importanţă enormă în ceea ce priveşte reproducerea culorilor şi economisirea cernelii.

Flexocernelurile (dar mai precis solvenţii lor) se evaporă în procesul imprimării, ceea ce duce la

11

Page 12: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

modificarea viscozităţii şi proprietăţilor coloristice. Deaceia poligrafistul corectează compoziţia

cernelii, adăugînd solvent după necesitate.

Recepturile tipice ale flexocernelurilor

Tabelul 3. Recepturile tipice ale cernelurilor pentru flexoimprimare.

Cerneală albă pentru ambalaj flexibil Cerneală roşie pentru hîrtie

TiO2 33 Pigment roşu 24

Nitroceluloza 10 (Red lake C chip) 35

Etilacetat 2 Alcool etilic 12

Plastificator 2 Izopropilacetat 15

Eterul glicolului 3 Răşină maleică 9

Eterul maleic al sacâzului 20 Nitroceluloza 2

Alcool etilic 30 Ciară 3

Plastificator

100% 100%

Cerneală roşie pe bază de apă Cerneală pentru hîrtie pe bază de apă

Pigment (Lithol red) 18,0 Funingine (pigment) 23,0

Soluţie apoasă (bazică) a componentului acrilic

60,0 Soluţie apoasă (bazică) a componentului acrilic

38,0

Ciară 4,0 Apă 38,0

Apă 13,5 Antispumant 0,5

Substanţe superficial-active

0,4 Substanţe superficial-active

0,5

Antispumant de tip silicon

0,13

100% 100%

Cerneluri pentru flexografie pe diferite substraturi

12

Page 13: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

Cernelurile pe baza solvenţilor organici deseori se aplică pentru imprimarea pe hîrtie

cretată sau carton subţire. Pelicula polietilenică şi laminatele ei cu hîrtie şi cartonul necesită

pentru asigurarea adeziunii cernelii prelucrarea cu flacăra sau descărcarea electrică. De regulă se

preferă cernelurile poliamidice pe bază alcoolică.

Peliculele poliolefinice şi nitroceluloza se imprimă cu cerneluri poliamidice care manifestă

proprietăţi excelente în ceea ce priveşte adeziunea, luciul şi elasticitatea. Adăugarea în substrat a

nitrocelulozei duce la creşterea stbilităţii la acţiunea căldurii şi uleiului. Cernelurile poliamidice

pe baza de alcooli sau hidrocarburi alifatice se caracterizează printr-o stabilitate la acţiunea apei,

acizilor şi bazelor.

Peliculele polivenilcloridice întodeauna conţin o oarecare cantitate de plastificator. El poate

difunda în cerneală şi duce la înmuierea ei şi cauza lipirea colilor imprimate.Deaceea înainte

imprimare pe PVC este necesar de consultat cu producătorul cernelii.

Cernelurile poliamidice şi de nittroceluloză pe bază de alcool se aplică pentru imprimare pe

foliile de aluminiu. Pentru asigurarea adeziunii, producătorii foliilor degresează minuţios

suprafaţa lor şi le acoperă cu un strat de nitroceluloză sau şelac.

Cerneluri flexografice solubile în apă

Majoritatea cernelurilor pe bază apei pentru flexografie în momentul de faţă se obţin cu

utilizarea soluţiilor sau suspensiilor răşinelor acrilice ele asigură un luciu şi stabilitate la ştergere,

deşi soluţiile pot fi prea vîscoase, iar suspensiile nu întodeauna stabile. Pentru întărirea

cernelurilor pe bază de apă la imprimarea pe materiale polimere neabsorbante este necesară

evaporarea solventului. Apa se evaporă foarte încet, ceea ce cauzează un şir de probleme la

uscare, însă alegerea corectă a materialelor iniţiale şi selectarea minuţioasă a recepturii duce la

obţinerea unor cerneluri cu proprietaţi satisfăcătoare.

Cerneluri pentru ziare

La producerea ziarelor se utilizează flexocernelurile pe bază de apă ce includ polimeri

acrilici cu grupele acide libere, dizolvate în soluţiea apoasă de amoniac sau amină. La imprimare

alaunii, care se conţin în hîrtia de ziar, precipită componentul acrilic, asigurînd o sabilitate

excelentă la ştergere şi fixarea cernelii. Stabilitatea către ştergere la aceste cerneluri este

superioară în comparaţie cu alte tipuri de cerneluri pentru ziare, iar localizarea cernelii pe

suprafaţa hîrtiei micşorează transparenţa imaginei imprimate prin hîrtie. Aceasta permite

utilizarea unei hîrtii mai subţiri în comparaţie cu hîrtia pe care se imprimă ziarele prin metoda

offset sau tipar înalt.

Cerneluri pe bază de apă pentru alte substraturi

13

Page 14: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

Deoarece luciul nu are o importanţă mare penrtu imprimarea pe pungile de hîrtie şi cutii de

gofrocarton, sunt acceptate cerneluri pe bază de apă.Pentru ambalajele destinate produselor

alimentare este extrem de important ca cerneala să nu posede miros. Din acest punct de vedere

cernelurile pe bază de apă pot fi acceptate, deşi un miros rezidual al monomerilor, care se conţin

sub formă de impurităţi în componentul de legătură, poate fi sesizat. Cernelurile pa bază de

nitroceluloză se modifică la întroducerea plastificatorilor şi altor răşini, care pot avea miros.

Dacă este foarte importantă lipsa completă a mirosului rezidual, este necesar de consultat

producătorul.

Cerneluri pentru tipar de tip trafaret

Majoritatea cernelurilor pentru tipar trafaret includ în sine solvenţi, conţinutul cărora atinge

pînă la 70%. Aceşti solvenţi deseori reprezintă esterii propilenglicolului sau dipropilenglicolului

în amestec cu uleiurile minerale (hidrocarburi alifatice), raportul între care se alege astfel ca să

fie atinsă viteza de evaporare necesară. Alţi solvenţi includ cicloxeanona, esterul monobutilic al

etilenglicolului, solvenţi aromatici cu temperatură înaltă de fierbere şi apă.

Ca şi alte cerneluri pe bază de ulei, cernelurile de tip trafaret, care se fixează sub acţiunea

mecanismului de polimerizare oxidativă, de obicei conţin răşini alchidice, obţinute din ulei de in

sau alt ulei vegetal.

Majoritatea cernelurilor de tip trafaret se fixează la evaporarea solvenţilor. Pentru uscare se

utilizează cele mai diferite instalaţii: de la instalaţii ce pompează aer fierbinte pînă la instalaţii

de tip flacără şi microunde.

Fixarea rapidă UV a cernelurilor rezolvă problema principală a tiparului de tip trafaret. – viteza

joasă de uscare a imaginelor imprimate.

Tabelul 4. Recepturile tipice ale cernelurilor de tip trafaret

14

Page 15: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

Cerneala pentru sticle de polietilenă Cerneala fluorescentă pentru afişe

Roşu de toluidină 6 Pigment fluorescent 46

Oxid de titan (TiO2) 10 Etilhidroxietilceluloza 4

Răşină epoxidică 82 Eterul sacâzului 17

Sicativ 2 VM&P 29

Antispumant - Butoxietanol 4

100% 100%

Cerneluri pentru imprimare de tip jet

Imprimare de tip jet pe larg se utilizează şi în oficii şi la nivel industrial. Prin intermediul ei

obţin şi imprimările de control şi producţia finală. Acest tip de imprimare este dirijat de

compiuter şi este capabil de reproduce informaţia codată în formă digitală. Nu există limitări

principiale în alegerea suprafeţei pe care se imprimă imaginea: ea poate fi poroasă, neporoasă,

netedă, zgruţuroasă, neomogenă.

Imprimare de tip jet în industrie este folosită pentru marcarea şi codarea ambalajului

produselor alimentare, băuturilor, laptelui şi produselor lactate, produselor farmaceutice. Ea se

aplică pentru imprimarea ştrihcodurilorla poştă ceea ce accelerează prelucrarea corespondenţei.

Cernelurile pentru tipar jet sunt asemănătoare cu cernelurile pentru stilouri. În compoziţia

lor intră colorantul, solvent apos sau organic (metiletilcetonă, alcool sau glicol), componentul de

legătură şi diferite suplimente. Imprimantele de tip get impun limitări stricte în ceea ce priveşte

cerneala.

Cernelurile nu trebuie să conţină particule solide şi nu trebuie să se usuce sau să se

solidifice în injector (duzele înguste ale imprimantelor jet uşor se blochează). Din acest motiv în

calitate de substanţă colorantă se foloseşte colorantul, dar nu pigmentul. Solventul trebuie să fie

puţin volatil, ceea ce ar exclude evaporarea lui în duză.

Variantele de bază ale imprimării jet sunt:

reproducerea imaginii prin intermediul fluxului continuu de cerneală – CIJ (fig.1)

prin intermediul fluxului de cerneală picurător – DOD (fig.2)

şi în ambele aceste variante se utilizează diferite tipuri de cerneluri.

Cerneluri pentru CIJ- imprimante

15

Page 16: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

Cernelurile pentru CIJ- imprimante, cu excepţia cernelurilor UV, includ diferiţi solvenţi şi

se aplică pentru imprimare pe metale mase plastice sticlă, hîrtie carton. Volumul picăturii de

cerneală alcătuieşte 1,5 nl, ceea ce este echivalent la 2 mln. de picături într-o linguriţă de ceai.

Pentru ca picăturile să parcurgă distanţa neceasră fiecare picătură trebuie să posedă o formă

sferică, aceliaşi dimensiuni, o amplasare omogenă în flux şi raportul sarcină/masă trebuie să fie

constant. Aceste caracteristici sunt influenţate de compoziţia cernelii. O importanţă deosebită

posedă viscozitatea, tensiune superfecială şi electroconductibilitatea. Electroconductibilitatea

cernelii este asigurată prin întroducerea electrolitului – unei sări de exemplu nitratului de litiu.

Fiecare din proprietăţile menţionate se modifică în funcţie de temperatură, astfel că este

important de cunoscut viteza acestor modificări. Tensiunea superficială uşor poate fi reglată prin

intermediul substanţelor superfecial – active, însă ele cauzează formarea spumei, în special la

temperaturi joase. Pentru procesul de formare a picăturilor este important controlul asupra

viscozităţii cernelii. De asemenea este important alegerea polimerului cu aşa caracteristici ca:

natura chimică, masa moleculară, interacţiunea polimerului cu solventul.

Tabelul 5. Receptura tipică pentru imprimare de tip CIJ

Metiletilcetonă 45

Alcool etilic 10

Etilacetat 10

Apă 5

Etilenglicol 5

Etilhidroxietilceluloza 10

Colorant nergu solubil 9

Dibutuilftalat 2

Antispumant 1

Antioxidant 1

Electrolit 2

100%

Solvenţii

Cel mai des se foloseşte un amestec de solvenţi – unori pînă la 8 substanţe. Se ia în

consideraţie nu numai toxicitatea lor, dar şi faptul că mulţi din ei sunt uşor inflamabili. Solvenţii

tipici includ cetone, în special metiletilcetonă, acetaţi (etil- şi propilacetaţi), eterii glicolelor şi

alcoolilor. La imprimare cu viteză înaltă de obicei este necesar ca cerneală să se usuce într-o

16

Page 17: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

secundă. Dacă ea se evaporă prea repede, atuci poate săse formeze o peliculă de suprafaţă, care

va frîna uscarea părţii interne ale picăturii. Solventul ce se evaporă de pe suprafaţa imprimată nu

trebuie să poluieze aerul. În cernelurile de tip UV solvent nu se conţine, iar în cerneluri pe bază

de apă conţinutul solvenţilor organici este mic, ceea ce micşorează toxicitatea şi posibilitatea

incendierii.

Tabelul 6. Compoziţia cernelii tipice pentru CIJ imprimare.

Metiletilcetonă 45

Alcool etilic 10

Etilacetat 10

Apă 5

Etilenglicol 5

Etilhidroxietilceluloză 10

Colorant negru solubil 9

Dibutilftalat 2

Antispumant 1

Antioxidant 1

Electrolit (de exemplu LiNO3) 2

100%

Coloranţii şi pigmenţii

Pentru aceste tipuri de cerneluri preferinţă se oferă coloranţilor. Pigmenţii, deşi posedă

acţiune abrazivă, pot fi utilizaţi în CIJ cerneluri, însă dimensiunile particuleleor trebuie să fie mai

mici de 1 mkm şi trebuie să fie exclusă aglomerarea lor. Pentru vopsea albă se foloseşte oxidul

de titan (IV). Funinginea, pigment foarte răspîndit în alte tipuri de cerneluri, deseori se

înlocuieşte în cerneluri pentru iprimare jet cu colorant negru.

Cernelurile trebuie să fie termostabile deoarece temperatura în imprimante poate fi mai

mare de 60 C perioade îndelungate. Deseori cernulurile trebuie să fie stabile la lumină. Pentru

17

Page 18: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

aplicarea acestor cerneluri pentru imprimarea pe ambalajele produselor alimentare este necesar

de a exclude din compoziţia cernelii metalele grele. Pentru ambalajele care necesită demonstrare

vizuală a încălzirii sau sterilizării, pot fi plicate cerneluri termocromice, care î-şi modifică

culoarea la încălzire.

Componentul de legătură

Componentul de legătură determină viscozitatea cernelii, asigură fixarea ei pe substrat şi

oferă imaginei imprimate luciu. De asemenea componentul poate să ofere şi unele proprietăţi

speciale precum: stabilitatea la lumină, stabilitatea la umezeală, la temperatură. Componentul de

legătură se elaborează luînd în consideraţie funcţiile lui în procesul de imprimare şi produsul

final. În soluţie el nu trebuie să mărească esenţial viscozitatea, dar trebuie să asigure o adeziune

satisfăcătoare în cazul transferului pe materialul imprimat.

Adaosuri

Adausurile, care în cerneală pot fi destul de multe, deseori determină succesul sau

insuccesul întrejii recepturi a cernelei. Sarea anorganică sau organică îi oferă cernelii

electroconductibilitate şi favorizează încărcării electrostatice picăturilor. Plastificatorul îi oferă

peliculei de cerneală elasticitate, astfel protejînd-o de formarea crăpăturilor şi distrugerea

ulterioră a imaginei imprimate. Antioxidantul frînează procesul de „îmbătrînire” a cernelii la aer.

Cerneluri pentru DOD imprimante

DOD imprimantele de regulă se folosesc pentru imprimarea actelor în oficii. Viteza de

imprimare este mai joasă în comparaţie pentru CIJ imprimante utilizate pentru imprimarea

ambalajului.

Cerneala trebuie să rămînă lichidă în canalele capilare, dar rapid să se usuce pe hîrtie.

Metoda obişnuită pentru atingerea acestui scop constă în utilizarea umectanţilor, astfel ca glicolii

sau glicolii polimerici în cerneluri pe bază de apă. Umectanţii preîntîmpină uscarea cernelii în

duză, dar ei încetinesc şi uscarea ei pe hîrtie. Perioada de uscare rezonabilă poate fi atinsă la o

alegere reuşită a amestecului de solvenţi, ce favorizează absorbţia cernelii de către hîrtia poroasă

şi cretată. Timpul de uscare a celor mai optimale cerneluri atinge 10 sec, dar mai tipic este timpul

de 30 sec.

Puritatea pigmentului are o importanţă deosebită cînd impurităţile cauzează descompunerea

pigmentului la o încălzire îndelungată sau repetată. Prezenţa impurităţilor sărurilor anorganice

poate cauza formarea precipitatelor la interacţiunea cu coloranţii.

Cernelurile fuzibile reprezintă soluţiile coloranţilor în ceară (temperatura de topire 50 – 80

C). La temperatura camerii ele sunt solide însă înainte de imprimare ele se încălzesc pînă la

18

Page 19: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

temperatura de topire. După expulzarea picăturilor de topitură ele încep să se răcească în

procesul zborului. Solidificarea cernelii la atingerea suprafeţii hîrtiei decurge foarte repede.

Astfel de cerneluri nu posedă solvenţi ceea ce lichidează problema toxicităţii şi posibilităţii

incendiului. Neajunsul lor principal – rezistenţa mică la ştergere.

Tonere şi cerneluri speciale

Producătorii de cerneluri sub noţiunea de toner înţeleg: pigmentul care maschează sau

modifică nuanţa nedorită în cerneală (de exemlu: tonerul albastru este folosit pentru mascarea

nuanţei brune a cernelii negre). Însă aici sub noţiunea de toner va fi examinată substanţa

colorantă, aplicată în electrografie, electrofotografie, magnetografie şi ionografie. Tonerele de

obicei nu se referă la cerneluri, însă ca şi ele se aplică în metodele de imprimare enumerate şi

includ în compoziţia sa pigmenţi, coloranţi, răşine şi ele pot fi de orice culoare, însă majoritatea

sunt de culoare neagră.

Tonere pentru electrografie

Tonerele utilizate în copiatoarele electrografice reproduc imaginea, care se fixează la

încălzire. Corespunzător ele trebuie să posede proprietăţi corespunzătoare electrice şi să fie

termoplastice.

Toneruri uscate. Dimensiunea medie a particuleleor tonerului uscat este de 3-20 mkm.

Pentru formarea unei imagini stabile tonerul trebuie să se topească pe hîrtie. Cilindrul

semiconductor sau placa se încarcă în întuneric (fig. 5). De obicei în calitate de semiconductor

se foloseşte selenul, însă în unele aparate se aplică semiconductori organici. Sarcina electrică

dispare pe sectoarele radiate de lumină (sau radiaţia lazer) şi tonerul se fixează doar pe sectoarele

încărcate (neiluminate). Imaginea se obţine foarte rapid – productivitatea atinge 10000 copii/oră.

Toneruri lichide. Tonerele lichide reprezintă dispersiile coloranţilor în uleiurile de

hidrocarbură. Particulele tonerului lichid sunt mai mici după dimensiuni comparativ cu

particulele tonerului solid aproximativ cu un ordin: 3-5 mkm. Ceea ce este comparabil cu

dimensiunile particulelor de fum.

19

Page 20: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

Cerneluri nestabile la ştergere

Pentru ascunderea numerelor pe biletele de loterie şi altor produse este neesară o cerneală

intransparentă. Ea trebuie să posede o adeziune bună, însă tot odată uşor să se îndepărteze la

ştergere. Aceste cerneluri deseori conţin componentul de legătură pe bază de cauciuc şi praf de

aluminiu în calitate de pigment.

Cerneluri triboaromatice

Astfel de cerneluri conţin substanţă aromatică prezentă în nişte capsule foarte mici de

jelatină, care se distrug la ştergere. La imprimare cu astfel de cerneluri este foarte important

controlul presiunii aplicate asupra hîrtiei, care trebuie să excudă distrugerea capsulelor.

Cerneluri invizibile

Sunt cîteva tipuri de cerneluri invizibile. În unul din ele se utilizează în calitate de pigment

alumină. După imprimare pe hîrtie glazurată alumina oferă o imagine practic invizibilă care se

developează în cazul detuşării cu creionul, deoarece alumina este mai sensibilă la grafit decît

alumina.

Există cerneluri care devin vizibile sub acţiunea radiaţiei UV, în rezultatul activării

fluoriscenţei pigmentului. Alte cerneluri invizibile se developează la încălzire, tratare cu

substanţe chimice sau vapori.

Pigmenţii

Pigmenţii reprezintă materiale solide mărunţite fin care oferă cernelurilor culoare. Natura

pigmentului şi cantitatea lui în cerneală, paralel cu tipul componentului de legătură, determină

consistenţa şi proprietăţile de lucru ale cernelii. Pînă la anul 1900 majoritatea pigmenţilor

reprezintau substanţe anorganice colorate, măcinate pînă la praf fin. Ei erau stabili la acţiunea

luminii, apei, solvenţilor organici, dar erau puţin saturaţi după cuoare şi mate. Chiar şi în cazul

unei măcinări fine se caracterizau prin proprietăţi abrazive, care duceau la ieşirea din uz rapidă a

20

Page 21: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

formelor de imprimare. Producerea coloranţilor sintetici a început doar în a doua jumătate a sec.

XIX datorită dezvoltării chimiei organice.

Proprietăţile pigmenţilor

Pigmentul poate să posede un şir de avantaje dar totuşi cerneala nu se obţine de calitate necesară.

Caracteristicele pigmentului, care posedă o importanţă deosebită la alegerea recepturii cernelii,

includ:

saturabilitatea culorii

intransparenţa

luciul

stabilitatea

dimensiunile particulelor

densitatea

coeficientul de refracţie

duritatea

umectabilitatea

stabilitatea la lumină şi temperatură

inertitatea chimică

Dimensiunile particulelor

Dimensiunile particulelor pigmenţilor se află în limitele de la 0,01 până la 0,5 mkm.

Funinginea posedă cele mai mici dimensiuni ale particulelor, fapt ce cauzează proprietăţile

reologice bune ale cernelurilor. Pigmenţii cu un grad de dispersie jos (de exemplu TiO2) deobicei

se aplică pentru producerea cernelurilor de acoperire. Aceşti pigmenţi sînt capabili de a forma

precipitate, cernelurile pe baza lor pot crea probleme în procesul de imprimare (stratificarea pe

cilindrele de imprimare, forme de imprimare şi pînza offset), pentru evitatrea cărora sânt

necesare recepturi speciale ale cernelurilor.

Coeficientul de refracţie

21

Page 22: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

Coeficientul de refracţie reprezintă măsura deviaţiei (refracţiei) razelor de lumină, ce trec

prin pigment. Dacă coeficienţii de refracţie al pigmentului şi componentului de legătură sânt

apropiaţi după valoare, atunci pelicula de cerneală este mault sau mai puţin transparentă. Cu cât

este mai mare difirenţa între aceste valori, cu atât mai puţin transparentă este pelicula de

cerneală. Coeficienţii de refracţie la diferiţi pigmenţi diferă mult mai mult decât coeficienţii de

refracţie la diferiţi componenţi de legătură.

Intransparenţa

Intransparenţa caracterizează capacitatea obiectului de a reţine lumina (adică de al reflecta

şi difuza). Pentru atingerea intransparenţei maximale trebuie ca particulele pigmentului să fie de

0,2-0,4 mkm sau lugimea egală cu lungimea semiundei luminii. Exemplu de cerneală

intrasparentă serveşte cerneala neagră cu particule foarte mărunte de pigment (funinginea).

Umectabilitatea

Umectabilitatea reprezintă capacitatea pigmentului de a fi umectat de componentul de

legătură. Prticulele „uscate”ale pigmentului sânt întotdeauna acoperite cu o peliculă

polimermoleculară de natură adsorbţională de umezeală, care în procesul preparării cernelii va fi

înlobuită cu componentul de legătură. Umectabilitatea completă a pigmentului de componentul

de legătură deseori este necesară în cerneluri offset pentru excluderea emulgării în soluţia de

umezire.

Textura

Textura pigmentului reprezintă cum este pigmentul în stare uscată – moale sau dur. Dacă el

uşor se macină între degete, el este moale, dacă oferă senzaţia de nisip, atunci pigmentul este

dur.

Stabilitatea la lumină

Stabilitatea la lumină depinde nu numai de natura chimică a pigmentului şi grosimea

stratului peliculei de cerneală, dar şi de:

concentraţia pigmentului în cerneală

proprietăţile protectoare ale componentului de legătură

timpul de iluminare

condiţiile atmosferice la iluminare

intensitatea luminii.

22

Page 23: Unele Aspecte Ale Teoriei Culorii Compuşilor Organici

Insuficienţa stabilităţii la lumină nu întodeauna se exprimă prin decolorare în unele cazuri acest

neajuns duce la înnegrirea sau o altă modificare a culorii.

23