26a. Tampónový tisk a chemigrafie.

26a. Tampónový tisk a chemigrafie. Definice a základní princip tampónového tisku, tisková forma (klišé), jednotlivé druhy tiskových forem, zhotovení tiskových prvků, tampon – materiál a výroba tamponu, jeho vlastnosti, barvy pro tampónový tisk, zhodnocení tiskové techniky; kovy a slitiny pro výrobu reliéfních tiskových forem (štočků), charakterizace kovů a slitin v polygrafii, elektrochemické vlastnosti kovů, řada napětí, fyzikálně-chemické procesy probíhající při leptání, leptací roztoky, kyseliny a zásady, jejich charakterizace; technologické principy výroby kovových štočků.

Tampónový tisk je specifická technika nepřímého hlubotisku, při kterém nanesená tisková barva na povrch veleptané formy je přenášená na povrch tampónu a dále při jeho deformaci podle tvaru potiskovaného předmětu tlakem na potiskovaný předmět.

Základy tampónového tisku lze sledovat v hodinářské a keramické výrobě. Kde ruční kreslení ciferníků a drobných motivů byla nahrazena jednoduchým přetiskováním rytin pomocí želatinových tampónů, vyrobených z kostní moučky a tvarovaných v odlévacích formách. Tisková strana tampónu se nahřála nad plamenem a po ochlazení vznikl lesklý a rovný povrch, jenže byl moc lepivý, tak se na jeho povrch nanesl jemný pudr a tím byla možnost přenosu barvy.

Podle tvaru tiskové formy rozlišujeme tamponový tisk s plochou tiskovou formou a rotační tampónový tisk, kdy tisková forma má podobu hlubotiskového válce. Tiskovou formou je tedy tisková deska nebo válec. Do povrchu tiskové formy je vyleptán motiv v pravidelné hlubotiskové síti, která slouží jako opora pro stěrač. Podle charakteru tiskových prvků dělíme hlubotisk na:
Klasický hlubotisk: který má tiskové body konstantní v ploše, ale variabilní v hloubce. Různá tónová hodnota obrazu je vytvářena různou výškou nánosu barvy, podle hloubky tiskové jamky.
Autotypický hlubotisk: má tiskové jamky variabilní v ploše, ale konstantní v hloubce.
Poloautotypický hlubotisk: má tiskové jamky variabilní v ploše i v hloubce.Přenosovým prostředkem barvy je tedy prostorový tampon ze speciálního elastického materiálu. Tisková forma spolu s tamponem mají rozhodující význam pro kvalitu tisku. Podle požadavků jaké klademe na tisk, můžeme použít různé druhy tiskových forem jako ocelovou tiskvou formu, měděnou, plechovou nebo plastovou.

Ocelovou tiskovou formu používáme především tam, kde vyžadujeme vysokou přesnost soutisku nebo velký počet výtisků. Používají se desky z kalené oceli s malým obsahem chromu. Ocelová forma se připravuje fotochemickým způsobem. Na povrch desky nje nanesená negativní světlocitlivá vrstva citlivá na UV záření. Ovrstvení se provádí stříkáním nebo poléváním. Po osvětlení se neosvětlené části vymývají organickými rozpouštědly a osvětlené části zůstávají a tvoří stabilní vrstvu, která chrání netisknoucí místa. Leptání se používá roztok kyseliny dusičné ředěné destilovanou vodou, zaleptávájí se tisknoucí prvky apo leptání se forma očistí.
Měděná tisková forma se používá ve formě měděného plechu s obdobným zapracováním jako u mědirytu nebo u tiskové fromy v hlubotisku.

Plechová (planžetová) tisková forma se v poslední době stále více uplatňuje. Do těchto typů tiskových forem lze razit otvory, které mohou být využívány pro její přesné umístění. Vyrábí se ze speciálně tenké pásové oceli. Obvykle se upevňuje pomocí magnetické desky. Ovrstvovací, kopírovací a leptací způsob je obdobný jako u ocelových, nebo měděných tiskových desek. Někteří výrobci nabízejí ocelové desky již ovrstvené.

Plastová (fotopolymerová) tisková deska je dnes zřejmě nejpoužívanějším typem, zejména pro menší série potiskování do 15 až 30 tisíc potisků. Sestává se z kovového plechu a vrstvy fotopolymeru. Tyto desky existují v různých kvalitách a tloušťkách. Reliéf tiskové formy se připravuje obdobným způsobem jako fotopolymerní tiskové formy tak, že tiskové prvky se vyhlubují vymýváním vodou nebo směsí alkoholů, ev. speciálním vymývacím mediem. Tyto desky mají většinou tloušťku vrstvy 25 mm a dovolují i tisk bez rastru. Vzniká ovšem nebezpečí, že u větších ploch nebo čar může docházet k vytírání barvy i z vyleptaného prohloubení. Důsledkem je pak nepravidelná vrstva nanesené barvy. Proto se doporučuje v každém případě používat rastr.

Zvláštním případem je kombinace sítotisku a tamponového tisku, kdy se sítotiskovým postupem přenáší barvový film na tampon. Toho se využívá při přenášení barev s vypalovací teplotou 550 stupňů. Sítotisková forma s motivem a naplněná barvou se zhařeje na 65 až 85 stupňů a sítotiskovým postupem se přenese barva nasilikonový podklad zahřátý na 35 až 40 stupňů, kde díky rozdílu teplot dobře barva ulpí, následně je barva přenesena na nahřátý tampon a pak na potiskovaný předmět.

Tampon se vyrábí ze speciální směsi silikonového kaučuku a silikonového oleje. Silikonový olej se přidává do siůlikonové hmoty podle požadavků na tvrdosttamponu. Různé stupně tvrdosti tamponu se označují jejich různými barvami. Nízké povrchové napětí silikonu umožňuje vynikájící přenos barvy. Tampon musí mít vysokou mechanickou odolnost, dobré odvádění statického náboje, stabilní povrchové napětí a perfektní povrch. Pro stabilní povrchové napětí je důležitý obsah silikonového oleje, jelikož se z tamponu postupně odpařuje, stoupá jeho povrchové napětí a tím klesá schopnost dolního přenosu barvy, přenos barvy lze také ovlivnit rychlostí stroje nebo ofoukáváním tamponu. Tvar tamponu se řídí velikostí a druhem tištěného motivu a tvarem potiskovaného předmětu. Tampon obvykle volí tiskař na základě zkušeností nebo podle zkušebního potisku. Platí zásada, že lépe se tiskne tvrdším tampónem než měkčím. Menší tampony se používají zejména při tisku větších ploch při nízké síle stroje a snáze zvláda potisk nerovností, na tampon ale nesmí být vyvynut příliš velký tlak, jinak je tisk nekvalitní. Tampony je nutno skaldiovat v tmavém prostoru při teplotě 18stupňů, kde jsou chráněny před účinky tepla a světla. Tampony se čistí buničitou vatou a ředidlem pro barvy. Následně se tampon ošetří silikonovým olejem. Tampony se nesmí vytírat do sucha nebo rukou. Tampony se odlevají pomocí odlévací formy z dvousložkové silikonové pryže. Pozitivní forma se vyrábí z oceli nebo hliníku a tvarem odpovídá tvaru tamponu. Forma se leští do vysokého lesku a z pozitvní formy se odleje negativní forma z odlévací pryskyřice. Po utvrzení negativní formy se získá forma pro silikonou pryž. Tampony se skládají ze siliknového tělasa a upevňovací dřevěné desky. Dřevěná deska se po vyplnění pryskyřicové formy silikonovou směsí vloží na povrch a obojí se vyjme z formy.

Barvy pro tamponový tisk jsou většinou obdobné nebo různě modifikované sítotiskové barvy. Oproti nim však obsahují mnohem jemnější, resp. Jemněji mleté pigmenty (velikost částice 6 µm). Aby se zvýšila krycí schopnost barvy v tenké vrstvě, jsou pigmenty ve vyšších koncentracích a současně jsou také optimalizována množství ředidel a pomocných prostředků. Důležité je zejména použité ředidlo, neboť ředidla používaná např. V sítotisku se nedají obecné použít. Jedním z velmi důležitých specifických a široce užívaných způsobů potisku je tisk na keramiku a porcelán. Při tomto postupu je třeba technologicky řešit způsob potisku nejen z hlediska potiskovaného materiálu jako prostorového útvaru, ale také z hlediska používaných barev. Tiskové barvy, v tomto případě označovány jako keramické, musí splňovat řadu speciálních požadavků. Po nanesení tiskové barvy se nános barvy vypaluje, čímž pevně ulpí na povrchu a stává se vysoce odolným vůči okolnímu prostředí. Vypálením získává barva také požadovaný tón či odstín. Tato technologie také vyžaduje větší tloušťku nánosu barvy nežli je obvyklé u běžného potisku.

Tamponový tisk se vyžívá při potisku různých prostorových předmětů, jako jsou např. Osvětlovací tělesa, autopříslušenství, počítačové prvky, sklo, domácí potřeby, keramika, kosmetika, hračky, sportovní potřeby, zbraně, reklamní předměty, nástroje a jiné. Jediným problémem je omezení velikosti tisku vzhledem k velikosti tampónu nebo tvaru potiskovaného předmětu. Technicky je sice možné potisknout i předměty větších rozměrů, ale toto je již záležitost specializovaných firem a ne firem zabývajících se reklamním potiskem. Nejčastějším kamenem úrazu při zadávání potisků je ale velikost potisku vzhledem ke tvaru předmětu. Například u potisku reklamních kuličkových per je třeba si uvědomit, že běžnou technologií není možné natisknout například firemní logo, které je vysoké 10 mm. Tento potisk už je záležitostí tzv. rotačního sítotisku. Dalším problémem je potisk předmětů s obzvláště hrubým povrchem, kdy není technicky možné tisknout velmi jemné detaily, které se nám ztrácejí v nerovnostech povrchu. Naopak velkou výhodou tampónového tisku je možnost potisknout i velmi nepravidelné tvary, tisknout do prohlubní, potisknout extrémně konkávní nebo konvexní plochy.

Tiskové formy jsou většinou kovové a vyrábějí se z různých slitin a kovů. Mezi kovy, ze kterých se vyrábějí reliéfní tiskové formy určitě patří Hořčík, nachází se ve II.A skupině periodického systému, v přírodě se nachází v magnesitu nebo dolomitu, je to lesklý, stříbrobílý kov a je velmi málo odolný vůči korosi. V polygrafii se využívá především ve slitinách např. Ve flexotisku. Dá se vyrobit elektrolýzou nebo redukcí a je velmi hořlavý.

Dále sem patří Cín, nachází se ve IV.A skupině, v přírodě se nachází v kazideritu, je to bílý, stříbrolesklý kov, je měkký a kujná a tažný a nekoroduje. Vyrábí se redukcí a za nizkých teplot se mění v šedý cín. Využívá se hlubotisku na valci pří výrobě tiskové jamky vypalováním laserem.

Železo, nachází se v VIII.B skupině, v přírodě se nachází v krevelu nebo hnědelu nebo pyritu, je to stříbrolesklý kov, který je málo odlný vůči korosi, je velmi křehký, a proto se zpracovává především na ocel, používá se na stroje v polygrafii atd., protože železo tvoří základ.
Chrom, nachází se v VI.B skupině, v přírodě se nachází v chromitu, vyrábí se aluminotermicky nebo dalšími reakcemi s křemíkem, je to lesklý, namodralý kov, je tvrdý a odolný vůči korozi. Váže na sebe vodu, čili je hydrofilní. V polygrafii se používá jako ochrana mědi na hlubotiskových válcích.

Nikl, ptří do triády železa v VIII.B skupině, v přírodě se nachází ve sloučeninách jako je nikelin, je to stříbrolesklý kov s nádechem do žluta, je tvrdý a odolný vůči korosi. Využívá se na hlubotiskové válce jako vrstva, která spojuje ocelové jádro s vrstvou mědi.
Měď, nachází se v I.B skupině, v přírode se vyskytuje v chalkopyritech, je to červenolesklý kov, měkký a odolný vůči korosi, pokrývá se tzv. měděnkou, vede dobře elektrický proud a teplo, je kujný a tažný a polygrafii se využívá na hlubotiskové válce, kde se leptá chloridem železitým a tak se vytvářejí tiskové body.

Zinek, patří do triády zinku v II.B skupině, v přírodě se vyskytuje ve sfaleritu, je to stříbrolesklý kov s nádechem do modra, vyrábí se elektroliticky, dobře se odlévá a tvaruje, používá se na hlubotiskové válce, u kterých se vypalují tiskové body laserem nebo se do něj vyleptávají štočky.
Kovy vytváří směsy s dalšímy prvky a vznikají slitiny. V polygrafii jsou slitiny velmi důležíté a dost používáné.

Mezi slitiny v polygrafii patří:
Ocel a litina, jsou to slitiny železa, které se liší obsahem uhlíku. Ocel obsahuje 2% uhliku a litina nad 2= uhlíku. Ocel při zahřívání pozvolna měkne a dá se dobře opracovávat. Litina však taje náhle, není kujná a dá se zpracovávat pouze odléváním. Existují dvě formy litiny a to bílá, která obsahuje uhlík v podobě karbidu železa a šedá, která obsahuje uhlík v podobě jemně rozptýleného grafitu. Ocel vyrobená bez přísad se nazývá uhlíková. Častěji se však využívá ocel s příměsemi a těm se říká legování. Jako příměsy se používají např. Mangan, chróm, zinek atd.
Mosaz, je binární slitina mědi a zinku, je pevnější než měď a dobře se opracovává. Její povrch je oleofilní, čehož se v minulosti využívalo na výrobu polymetalických ofsetových forem. Dnes se používá na výrobu štočků a v metalických barvách v podobě mosazného prášku k imitaci zlatého lesku. Existují různé odstiny podle podílu mědi a zinku.

Elektron, je kvarterní slitina hořčíku, manganu, zinku a hliníku, základem je hořčík až 95%, tato slitina je tvrdá, dobře se leptá a je rozměrově stálá. Pevnost slitiny zvyšuje hliník a zinek, mangan snižuje hořlavost. Nevýhodou slitiny je, že je náchylná ke korozi, především chemické, proto pokud se používá na barvotisky, musíme dávat pozor na Phbarvy, nesmí být kyselé. Využívá se také na várobu štočků.

Elektrochemické vlastnosti jsou vlastnosti díky, které kov vykazuje kladný nebo záporný potenciál při porovnání se srovnávací elektrodou, tato elektroda je vodíková. Pokud daný kov vykazuje kladnou odchylku, patří mezi ušlechtilé kovy. Pokud danný kov vykazuje zápornou odchylku, je kovem neušlechtilým, tzn málo odolným vůči korozi. Na základě elektrochemické vlastnosti byla vytvořena tzv. Becketova řada. Podle toho, jaké poskytují v galvanickém článku napětí, seřadil kovy do řady, která byla po něm pojmenována. Uprostřed je uveden vodík, kovy napravo od vodíku jsou ušlechtilé (jako měď, zlato nebo stříbro), kovy nalevo od vodíku neušlechtilé (např. železo, zinek, nebo hliník).

Leptání se využívá v polygrafii především u tisku z hloubky, zaleptávají se tisknoucí prvky a leptá se většinou kyselinou dusičnou nebo chloridem železitým, ten se vyrábí zahříváním železa v proudu suchého chloru nebo rozpuštěním železa v kyselině chlorovodíkové. Vznikající chlorid měďnatý zabarvuje původně žlutý roztok do zelena, zatímco chlorid měďný se je nerozpustný a usazuje se v roztoku. Chlorid železitý bývá často znečištěn kyselinou chlorovodíkovou, která neprospívá kvalitě leptání, a proto je třeba roztok neutralizovat hydroxidem amonným. Obsah mědi v leptacích roztocích by neměl přesahovat hranici 2 až 2,5 %. FeCl3 se rovněž využívá i k leptání měděných a mosazných štočků.Kyselina pronikne k nechráněným tiskovým prvkům a vyleptá jejích reliéf.

Za kyselinu je tradičně považována látka, jejíž vodný roztok má hodnotu pH nižší než 7. Existuje několik teorií definujících pojmy kyselina a zásada. Nejčastěji se používají tři: Arrheniova, teorie Brönsteda. Arrheniova teorie – kyselina je látka, která je ve vodném roztoku schopna odštěpit proton, zásada je látka, která je schopna poskytnout hydroxidový aniont. Brönstedova teorie říká, že kyselina je látka, která je ve vodném roztoku schopna odštěpit proton, zásada je látka, která je ve vodném prostředí schopna přijmout proton. Některé kyseliny předají svůj proton určité zásadě (např. vodě) snadněji než jiné. Kyselina je tím silnější,
čím snadněji odštěpí proton, a naopak zásada je tím silnější, čím snadněji proton váže. Obecně
také platí, že čím je zásada silnější, tím slabší je její konjugovaná kyselina. Pro popis síly kyselin a zásad je možné využít rovnovážných konstant jejich disociace ve vodě. Je tedy zřejmé, že rovnovážná konstanta je podílem koncentrací produktů a koncentrací výchozích látek. Ve zředěných roztocích se koncentrace vody prakticky nemění. rovnovážné konstanty. Čím je hodnota této konstanty menší, tím je kyselina slabší. Slabé kyseliny mají konstantu acidity výrazně menší než 1. Stejně tak i slabé zásady budou mít konstantu bazicity KB podstatně nižší než 1. Tato konstanta bazicity se odvozuje obdobně jako konstanta acidity. Obecně platí, že nejslabší jsou ty kyslíkaté kyseliny, v jejichž molekulách se shoduje počet atomů vodíku a kyslíku. Čím je v molekule kyseliny atomů kyslíku více než atomů vodíku, tím je kyselina silnější. Pro představu snad poslouží následující rozdělení kyselin podle jejich síly s uvedením obecných vzorců a příkladů kyselin charakteristických pro jednotlivé skupiny velmi slabé kyseliny, slabé kyseliny, silné kyseliny, velmi silné kyseliny.

Štočky se vyrábějí buď leptáním nebo rytím rydlem nebo laserem.