ΜΕΛΑΝΙΑ ΕΚΤΥΠΩΣΗΣ

Ο σκοπός ενος μελανιου ειναι να μεταδιδει πληροφορίες δημιουργώντας μια εικόνα επάνω σε μια επιφάνεια υλικού. Η φύση της εικόνας μπορεί να ποικίλει ως προς το αντικείμενο της, κατά συνεπεία και οι επιθυμητές ιδιότητες των μελανιών είναι πολύπλοκες. Θα πρέπει να είναι ελεγχόμενες κατά τη διάρκεια της εκτύπωσης, για την συμπεριφορά, και για την επάφη με το υλικό που τυπώνεται.

Για επιτευχθεί αυτό, τα μελανία αποτελούνται από δύο συστατικά: το χρώμα και το φορέα του χρώματος.

Το χρώμα δίνει το χρώμα στο έντυπο και την αντίθεση ως προς την εμφάνιση του υλικού εκτύπωσης. Οι δράσεις του χρώματος φαίνονται με το διασκορπισμό και την απορρόφηση φωτός, ανάλογα με το ποσό που καθορίζει την αδιαφάνεια και το χρώμα του τυπωμένου μελανιού.

Τα μελάνια, σαν σκόνες, πρέπει να έχουν τις εξής ιδιότητες:

*Μεγάλη σταθερότητα χρώματος.

*Μεγάλη αντοχή στο φως. Πολλά χρώματα θαμπώνουν με το υπεριώδες φως. Αυτή η τάση τους πρέπει να ελαχιστοποιηθεί όταν το έντυπο πρόκειται να εκτεθεί σε φως UV.

*Σταθερότητα σε χημική προσβολή. Αυτή είναι η απαίτηση της βιομηχανίας συσκευασίας όπου τα χρώματα μπορεί να έλθουν σε επαφή με το περιεχόμενο που μπορεί να είναι αλκαλικό ή όξινο.

*Λεπτότητα άλεσης. Χρειάζεται για να δίνεται η σωστή απόδοση των ιδιοτήτων του χρώματος στο φιλμ του μελανιού.

*Ικανότητα διασποράς σε κανονικούς φορείς μελανιού. Η ικανότητα διαβροχής του χρώματος πρέπει να συνεργάζεται με τα διαλυτικά και τα έλαια που χρησιμοποιούνται στη σύνθεση των μελανιών.

Τα χρώματα μπορούν να διαχωριστούν σε τρεις κατηγορίες: το μαύρο του άνθρακα, τα ανόργανα και τα οργανικά χρώματα.

Το μαύρο του άνθρακα είναι αιθάλη και διατίθεται σε διάφορες μορφές, ανάλογα με τον τρόπο καύσης και την κατεργασία μετά τον σχηματισμό αιθάλης. Η αιθάλη παρασκευάζεται με καύση πετρελαίου ή υγραερίου σε φούρνους με περιορισμένη παροχή οξυγόνου. Παράγονται σωματίδια μεγέθους 30-150 μm, τα οποία συλλέγονται ηλεκτροστατικά. Το μαύρο των καπναγωγών γίνεται επίσης με καύση φυσικού αερίου αλλά τα σωματίδια συλλέγονται κατά μήκος των χαλύβδινων καπναγωγών. Παράγουν λεπτότερα σωματίδια ( μέγεθος 20-30 μm ) και δίνουν καλύτερη ποιότητα μαύρων μελανίων. Γενικά, το μαύρο του άνθρακα, είναι φθηνό με καλή αντοχή χρώματος και μεγάλης αντοχής στο φως, στη θερμότητα, στην υγρασία και στις χημικές ουσίες. Αποτελούν το 80% της ποσότητας καταναλισκομένου χρώματος στα μελάνια της σύγχρονης τυπογραφίας.

Ανόργανα χρώματα. Αυτή η ομάδα χρώματων είναι η παλιότερη που γνωρίζει ο άνθρωπος. Αποχρώσεις που εκτείνονται από θολό κίτρινο μέχρι καστανέρυθρο επιτυχάνονται με διάφορα μείγματα ενύδρων οξειδίων του σιδήρου και πυριτικών αλάτων που δίνουν τις ώχρες, κιτρινόμαυρα και καστανοκίτρινα. Άλλα ανόργανα χρώματα περιλαμβάνουν τα μπλε του μπρούτζου που βασίζονται στο σιδηροκυανούχο σίδηρο. Είναι μπλε που μπορούν να έχουν μια απόχρωση πράσινη ή κόκκινη. Χρώματα σαν αυτά και μερικά κίτρινα του χρωμικού μολύβδου σπανίζουν σε πολλές εφαρμογές ενώ τα λευκά χρώματα και βελτιωτικά χρωμάτων είναι μεγάλου ενδιαφέροντος. Το λευκό χρώμα είναι χρώμα με μεγάλη αδιαφάνεια και συχνά αναμειγνύεται με άλλα χρώματα για να αυξήσει την αδιαφάνεια. Μολονότι η γραμμή που διαχωρίζει τα λευκά μελάνια από τα πρόσθετα επέκτασης των χρωμάτων δεν είναι ακριβώς καθορισμένη. Το λευκό του ψευδαργύρου έχει μέτρια αδιαφάνεια και συχνά χρησιμοποιείται στα μελάνια για εκτύπωση σε κονσέρβες. Το ανθρακικό ασβέστιο (κιμωλία) είναι το πιο φθηνό και χρησιμοποιείται για μετριάση του χρώματος. Τέλος το υδροξείδιο του αργιλίου είναι πολύ διαφανές και βελτιώνει τη ροή του μελανιού στην λιθογραφία. Γενικά τα ανόργανα χρώματα είναι πολύ σκληρά και προκαλούν φθορά στις επιφάνειες των πλακών εκτύπωσης και στους κυλίνδρους βαθυτυπίας. Στα πλεονεκτήματα τους είναι η σταθερότητα στο φως, η αδιαφάνεια και η αντοχή σε χημικές ουσίες.

Οργανικά χρώματα. Αυτά είναι η κυριότερη πηγή των βιομηχανικών χρωστικών. Οι γενικές ιδιότητες των οργανικών χρωμάτων σε σχέση με τις ανόργανες είναι: η ανώτερη δύναμη του χρώματος, οι πιο φωτεινές σκιές, οι χαμηλότερες πυκνότητες, η μαλακή υφή και η μεγάλη διαφάνεια. Το μειονέκτημα τους είναι η μεγάλη ποικιλία ως προς την αντοχή στην θερμότητα, το φως και τις χημικές ουσίες.

Φορείς χρώματος. Ο φορέας χρώματος είναι ένα υγρό στο οποίο διασπείρεται το χρώμα ώστε να του δώσει την ικανότητα να μεταφερθεί στην τυπογραφική μηχανή και απο αυτήν στο έντυπο. Έτσι ο φορέας παίζει το ρόλο του συνδετικού κρίκου που θα συγκρατήσει το χρώμα επάνω στο τυπωμένο έντυπο. Ο φορέας μπορεί να είναι ένα απλό διαλυτικό που διαλύει το κατάλληλο συνδετικό. Το συνδετικό είναι μια ριτίνη και το μη πτητικό μέρος του φορέα που στερεοποιεί και κρατάει τα σωματίδια του χρώματος σε ένα στέρεο φιλμ. Το διαλυτικό που δίνει ευκινησία στον φορέα χρειάζεται μόνο μέχρι να σχηματισθεί το φιλμ του μελανιού και μετά πρέπει να διαχυθεί. Η ρητίνη είναι ένα μη κρυσταλλικό σώμα στερεό ή υγρό που γενικά είναι αδιάλυτο στο νερό και διαλυτό σε οργανικούς διαλύτες.

Ένα τυπικό μελάνι θα μπορούσε να έχει την εξής σύνθεση

ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ              ΜΕ ΒΑΣΗ ΔΙΑΛΥΤΙΚΟ          ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟ ΝΕΡΟ

Διαλυτικό/Νερό               70%                                     60%

Ρητίνη                            15%                                     15%

Χρώμα                           10%                                      20%

Πρόσθετα                        5%                                       5%

 

Τα μελάνια με υδατική βάση πρέπει να περιέχουν τουλάχιστον 85% νερό στα πτητικά του συστατικά για να χαρακτηρισθεί σαν μελάνι με βάση. Μπορεί να περιέχει επίσης 5% ή περισσότερο αλκοόλη για να βοηθήσει την διάλυση της ρητίνης και την διαβροχή του χαρτιού. Ο φορέας ενός μελανιού μπορεί να περιέχει οποιοδήποτε αλλά όχι όλα από τα ακόλουθα συστατικά ανάλογα με τον μηχανισμό ξήρανσης του φορέα: έλαια, ρητίνες, διαλυτικά, πλαστικοποιητές, ξηραντικά, φωτοεκκινητές, πολυμερή και ολιγομερή.