Давид Рицхардсон

Преглед процеса штампања

Проналазак штампарства датира из Кине у 11. веку. У другој половини 15. века, Јоханес Гутенбург је први увео покретни тип слова и изумео штампарску машину, стварајући тако процес штампања који је данас уобичајен широм света. Од тада, процес штампања се драматично проширио даље од обичног штампања речи на папиру до штампања речи и других облика графичке уметности на папиру и другим материјалима (подлогама). У 20. веку, паковање свих врста потрошачких производа подигло је штампу на још један ниво. Штампа, паковање и публикације, заједно са блиско повезаним областима премазивања и ламинирања, налазе се у свакодневним производима и процесима који се користе у кући, у слободно време и на послу.

Уметност постављања речи и слика на папир или друге подлоге креће се у правцима који нису били предвиђени пре неколико година. Развио се веома широк спектар технологија, у распону од старијих и традиционалнијих стилова штампања до најновијих технологија које укључују рачунаре и сродне процесе. Ово укључује све, од старије технологије типа на бази олова у равним пресама до данашњих модерних пресе за директно постављање на плочу (погледајте слику 1). У неким операцијама, ове различите технологије се буквално налазе једна поред друге.

Слика 1. Завршни завршетак процеса штампања

Постоје четири општа типа штампања и постоји много опасности по безбедност, здравље и животну средину повезаних са овим технологијама.

1. Висока или рељефна штампа. Овај процес, који се користи дуги низ година у штампању и објављивању, укључује креирање слика, често слова или слика, које су подигнуте изнад позадине или области која се не штампа. Мастило се наноси на подигнуту област, која се затим ставља у контакт са папиром или другом подлогом која прихвата слику.

Постоји неколико начина за креирање рељефне слике, као што је састављање појединачних слова коришћењем покретног типа, или коришћењем некада уобичајене машине за линотип или машински креираног типа. Ови процеси су прикладни за једноставније, краће задатке штампања. За дуготрајније задатке, прикладније су плоче за штампање, често направљене од метала, пластике или гуме. Употреба гумених или сличних плоча често се назива флексографија или флексографска штампа.

Боје типичне за овај процес могу бити на бази растварача или воде. Неке новије боје, засноване на ултраљубичастом (УВ) очвршћавању и другим хемијско-физичким системима, се развијају и имплементирају у овај систем штампања.

2. Дубока или дубока штампа. У процесима дубоког или дубоког штампања, слика која се штампа је увучена у лице гравиране плоче или цилиндра. Плоча или цилиндар се купа у мастилу. Вишак мастила се затим уклања са негравираних делова плоче помоћу а доктор сечиво. Плоча или цилиндар се затим доводи у контакт са папиром или другом подлогом на коју мастило преноси слику. Овај систем штампања је веома типичан за дуготрајне штампане производе, као што су часописи и материјали за паковање.

Мастила су обично на бази растварача, при чему је толуен најчешћи растварач у дубоким или дубоким мастилима. Употреба мастила на бази сојиног уља и воде је у току са одређеним успехом. Међутим, не могу све апликације да користе ову новију технологију.

3. Планографско или литографско штампање. Различити материјали чине основу за планографску или литографску штампу. Коришћењем различитих материјала могу се развити области које су пријемчиве или водоодбојне (тј. пријемчиве за мастило растварача). Подручје које прихвата мастило за раствараче ће носити слику, док ће подручје које прихвата воду постати позадина или неисписано подручје. Дакле, мастило се пријања само у одређеним областима за пренос на папир или другу подлогу. У многим случајевима, овај корак ће укључивати пренос на средњу површину, познату као ћебе, који ће се касније поставити уз папир или другу подлогу. Овај процес преноса назива се офсет штампа, која се широко користи за многе апликације за штампање, публикације и паковање.

Треба напоменути да не укључује свако офсет штампање литографију. У зависности од тачних потреба процеса штампања, друге методе штампања могу користити елементе офсет штампе.

Боје које се користе у планографској или литографској штампи обично су на бази растварача (тј. нису на бази воде), али неке боје које нису на бази растварача се брзо развијају.

4. Порозна или сито штампа. Порозна или сито штампа користи матрицу постављену преко финог мрежастог сита. Мастило се наноси на отворене површине екрана и притисне (стисне) преко шаблона и отворене мреже. Мастило ће се пренети кроз екран на папир или другу подлогу испод екрана. Сито штампа се често користи за једноставније задатке штампања мале количине, где овај процес може имати предност у погледу трошкова. Типична употреба овог процеса штампања је за текстил, постере, дисплеје и тапете.

Боје за сито штампу су на бази растварача или воде, у великој мери у зависности од подлоге која се штампа. Пошто је премаз који се користи у ситоштампи често дебљи, боје су обично вискозније од оних које се користе у другим методама штампања.

Припрема материјала за штампу

Припрема материјала за штампу подразумева склапање различитих материјала, укључујући текст, фотографије, уметничка дела, илустрације и дизајне, који су предмет репродукције у штампани материјал. Сви материјали морају бити у потпуности финализовани јер се промене не могу вршити након креирања штампаних плоча. Да би се исправиле грешке, процес се мора поновити. У овом тренутку се примењују принципи графичке уметности како би се осигурала одговарајућа естетика штампаног производа.

Здравствени и безбедносни аспекти графичког корака у процесу штампања генерално се сматрају мање опасним од осталих аспеката штампања. Генерисање уметничких дела може укључивати значајан физички напор, као и здравствене ризике од пигмената, гуменог цемента, лепкова у спреју и других материјала који се користе. Велики део овога се замењује компјутеризованом графиком о чему се такође говори у чланку „Комерцијална уметност“ у Забава и уметност поглавље. Потенцијалне опасности рада са јединицама за визуелни приказ и рачунарима су дискутоване на другом месту у овом делу Енциклопедија. Ергономски здраве радне станице могу ублажити опасности.

Платемакинг

Штампарске плоче или цилиндри који су типични за савремене процесе штампања морају бити креирани или за процесну фотографију или за компјутерски генерисану шминку. Често израда плоча почиње са системом камера који се користи за креирање слике, која се накнадно фотохемијским методама може пренети на плочу. Боје морају бити раздвојене, а аспекти квалитета штампе, као што су полутонске слике, морају се развити у овом процесу. Фотографија која се користи за израду плоча је веома софистицирана у поређењу са типичном кућном употребом фотоапарата. Изузетно фина оштрина, раздвајање боја и регистар су потребни да би се омогућила производња квалитетних штампаних материјала. Са увођењем рачунара, велики део рада на ручном склапању и развоју слике је елиминисан.

Потенцијалне опасности које се виде у овом делу процеса штампања сличне су онима типичним за фотографску индустрију и о њима се говори на другим местима у овом поглављу. Контролисање потенцијалног излагања хемикалијама је важно током израде плоча.

Након креирања слике, фотомеханички процеси се користе за креирање штампарске плоче. Типични фотомеханички процеси за израду плоча могу се груписати у следеће:

Ручне методе. Ручни алати, гравери и ножеви се могу користити за стварање рељефа на плочи, или се бојице могу користити за стварање водоодбојних подручја на литографској плочи. (Ово је генерално метод који се користи у малој производњи или за посебне задатке штампања.)

Механичке методе. За стварање рељефа користе се стругови, машине за равнање и сличне врсте механичке опреме, или се може користити друга опрема за израду водоодбојних површина на литографским плочама.

Електрохемијске методе. Електрохемијске методе се користе за наношење метала на плоче или цилиндре.

Електронске методе. Електронски гравери се користе за стварање рељефа на плочама или цилиндрима.

Електростатичке методе. Ксерографске или сличне методе се користе за стварање рељефних или водоодбојних компоненти слике на плочама или цилиндрима.

Фотомеханичке методе. Фотографске слике се могу пренети на плоче путем премаза осетљивих на светлост на плочи или цилиндру.

Фотомеханичка израда плоча је данас најчешћи процес. У многим случајевима, два или више система се могу користити за креирање плоче или цилиндра.

Здравствене и безбедносне импликације израде плоча за штампање су велике због различитих метода које се користе за израду плоча. Механичке методе, које се данас мање користе него у прошлости, биле су извор типичних механичких сигурносних проблема, укључујући опасности које проистичу из употребе ручних алата и веће механичке опреме која се често виђа у машинској радионици. Ризици који се односе на сигурност руку и заштиту су типични за израду плоча механичким методама. Таква израда плоча често укључује употребу уља и средстава за чишћење која могу бити запаљива или токсична.

Старије методе се често и даље користе у многим објектима поред новије опреме и опасности се могу ширити. Ако се плоча састоји од покретног слова, машина за линотип, која је некада била уобичајена у већини штампарија, направила би куцање ливењем олова у облику слова. Олово се топи и чува у оловном лонцу. Са присутним оловним лонцем, многе опасности повезане са оловом долазе директно у штампарију. Олово, о чему се говори на другом месту у овоме Енциклопедија, може ући у тело удисањем једињења олова и контаминацијом коже оловом и типом који садржи олово, што може довести до гутања олова. Резултат је могуће хронично тровање оловом ниског степена, са резултујућим дисфункцијом нервног система, дисфункцијом бубрега и другим токсичностима.

Друге методе израде плоча користе хемијске системе типичне за облагање или хемијско гравирање за стварање слике на плочи или цилиндру. Ово укључује многе различите хемикалије, укључујући киселине и тешке метале (цинк, хром, бакар и алуминијум), заједно са системима смоле на бази органских хемикалија који чине неке од горњих слојева саме плоче. Неки системи сада користе раствараче на бази нафте у хемијским процесима прављења плоча. Потенцијалне опасности по здравље од таквих хемикалија морају се узети у обзир у безбедносним напорима који се предузимају за такво постројење. Вентилација и лична заштитна опрема која одговара хемикалијама које се користе су веома важне. Поред тога, потенцијални утицаји корозивних средстава и тешких метала на животну средину морају се узети у обзир као део безбедносних напора за хемију израде плоча. Складиштење и мешање ових хемијских система такође представља ризик по здравље који може бити значајан ако дође до изливања.

Системи за гравирање, који се у неким случајевима користе за пренос слике на плочу или цилиндар, такође могу представљати потенцијалне опасности. Стандардни системи гравирања ће створити одређену контаминацију метала која може бити проблем за оне који раде са овим системима. Новији системи користе ласерску опрему за урезивање слике у материјал плоче. Иако ово омогућава елиминисање неких корака у процесу израде плоча, присуство ласера ​​може представљати опасност за очи и кожу. Ласер се такође може користити за омекшавање материјала, као што је пластика, уместо да их загреје до испаравања, стварајући на тај начин додатне проблеме везане за пару и дим на радном месту.

У већини случајева, процес израде плоча је релативно мали део укупних производних операција штампарије, што аутоматски ограничава присутни ризик, пошто мало људи ради у области израде плоча и мање количине материјала су типичне за ове врсте операција. Како технологија напредује, биће потребно мање корака да се слика преведе на плочу, што представља мање могућности да опасности имају утицај на запослене и животну средину.

Инк Мануфацтуре

У зависности од технологије која се користи, користе се различите боје и премази. Мастила се обично састоје од носача и пигмента или боја и смола које формирају слику.

Носач омогућава пигментима и другим компонентама да остану у раствору док се мастило не осуши. Типични носачи штампарског мастила укључују алкохоле, естре (ацетате), кетоне или воду. Мастила за гравуру често садрже велике количине толуена. Новија мастила могу да садрже епоксидисано сојино уље и друге хемикалије које су мање опасне јер нису испарљиве.

Још једна компонента типичних мастила је везиво од смоле. Савијач смоле се користи, након што се растварач осуши, да задржи пигмент на подлози. Органске смоле, неке природне, а друге синтетичке, као што су акрилне смоле, рутински се користе у мастилима.

Пигмент даје боју. Пигментне базе могу доћи од разних хемикалија, укључујући тешке метале и органске материјале.

УВ-очврснута мастила су на бази акрилата и не садрже носаче. Они нису укључени у процес очвршћавања/сушења. Ова мастила обично буду једноставно систем смоле и пигмента. Акрилати су потенцијални сензибилизатори коже и респираторних органа.

Постоји много опасности по здравље и безбедност у вези са производњом мастила. Пошто састав мастила често укључује запаљиве раствараче, заштита од пожара је важна у сваком објекту где се врши производња мастила. Системи прскалица и преносива опрема за гашење морају бити присутни иу пуном и потпуном радном стању. Пошто запослени морају да знају да користе опрему, потребна је обука. Електрични системи треба да буду суштински безбедни или да укључују прочишћавање или заштиту од експлозије. Контрола статике је критична јер многи растварачи могу да генеришу статички набој када се провлаче кроз пластично црево или кроз ваздух. Контрола влажности, уземљење и лепљење се препоручују за статичку контролу.

Опрема за мешање, од малих миксера до великих серијских резервоара, може наметнути многе механичке опасности по безбедност. Лопатице и системи миксера морају бити заштићени или на други начин заштићени током рада и док су у режимима припреме и чишћења. Штитници машина су потребни и морају бити постављени; када се уклоне ради активности везаних за одржавање, програми за закључавање/означавање су неопходни.

Због количине присутних материјала, руковање материјалом такође може представљати опасности. Иако се препоручује да се са свим материјалима који се погодно доводе директно у област употребе рукује на такав начин, многе компоненте мастила морају се ручно преместити у простор за мешање у врећама, бубњевима или другим контејнерима. Ово укључује коришћење не само механичке опреме као што су виличари и дизалице, већ и ручно руковање од стране запосленог који врши мешање. Напрезање леђа и слични напони су уобичајени у овим операцијама. Обука о правилној пракси дизања је важан аспект превентивних мера, као и одабир механичких процеса дизања који захтевају мање директног људског учешћа.

Уз оволико руковања, може доћи до изливања и инцидената при руковању хемикалијама. Требало би да постоје системи за решавање таквих ванредних ситуација. Такође је потребна пажња у складишту како би се спречило просипање и могуће мешање некомпатибилних материјала.

Специфичне хемикалије и велике количине које се чувају могу довести до проблема у вези са могућом изложеношћу здрављу запослених. Сваку компоненту, било да је носилац, смола или пигмент, треба проценити појединачно иу контексту система мастила. Безбедносни напори треба да обухватају: процену индустријске хигијене и узорковање да би се утврдило да ли се излагање сматра прихватљивим; адекватна вентилација за уклањање токсичних материјала; и треба размотрити употребу одговарајуће личне заштитне опреме. С обзиром да постоје изливања и друге могућности за прекомерно излагање, требало би да постоје системи за хитне случајеве за пружање прве помоћи. Препоручују се безбедни тушеви, испирање очију, прибор за прву помоћ и медицински надзор, у супротном може доћи до повреда коже, очију, респираторног система и других телесних система. Уноси могу варирати од једноставног дерматитиса који је резултат излагања коже растварачима, до трајнијег оштећења органа услед излагања пигментима тешких метала, као што је хромат олова, који се налазе у неким формулацијама мастила. Спектар могуће токсичности је велики због великог броја материјала који се користе у производњи различитих мастила и премаза. Са новијим технологијама као што су мастила која се очвршћавају УВ зрацима, опасност може да се промени од стандардних опасности од растварача до преосетљивости услед сталног контакта са кожом. Мора се водити рачуна да се у потпуности разуме потенцијални ризик од хемикалија које се користе у производњи мастила и премаза. Ово је најбоље урадити пре формулације.

Пошто многа мастила садрже материјале који су потенцијално штетни ако нађу пут у животну средину, контрола процеса прављења мастила може бити неопходна. Поред тога, са преосталим материјалима, укључујући материјале за чишћење и отпад, треба пажљиво руковати, како би се њихов утицај на животну средину свео на минимум.

Са јаким светским нагласком на бољој животној средини, уводе се мастила која су „пријатељска за земљу“, која користе воду као растварач и мање токсичне смоле и пигменте. Ово би требало да помогне у смањењу опасности у вези са производњом мастила.

штампање

Штампање укључује узимање плоче, стављање мастила на плочу и преношење мастила на подлогу. У офсет процесима, слика се преноси са плоче омотане око цилиндра у средњи гумени цилиндар (ћебе) пре него што се пренесе на жељену подлогу. Подлоге нису увек ограничене на папир, иако је папир један од најчешћих супстрата. Многе фенси етикете се штампају на вакуум-метализованом полиестерском филму, коришћењем конвенционалних техника штампања. Ламинирана пластика се може унети у штампарију у листовима или као део непрекидне мреже која се касније сече према спецификацији да би се направила паковање.

Пошто штампање често укључује боју, неколико штампаних слојева се може ставити на подлогу и затим осушити пре додавања следећег слоја. Све ово мора бити урађено веома прецизно како би све боје биле у регистру. Ово захтева више станица за штампање и софистициране контроле за одржавање одговарајуће брзине и напетости кроз штампу.

Опасности повезане са радом штампарске пресе сличне су онима које су укључене у производњу мастила. Опасност од пожара је критична. Као и код производње мастила, потребни су системи за прскање и друга средства за заштиту од пожара. Други системи се могу монтирати директно на пресу. Они служе као додатне контроле поред преносивих апарата за гашење који би требали бити доступни. Електрични системи треба да испуњавају захтеве за прочишћавање, отпорност на експлозију или суштинску безбедност. Контрола статичког електрицитета је такође важна, посебно код растварача као што је изопропил алкохол и код преса за веб. Уз руковање запаљивим течностима које могу да генеришу статику док се крећу кроз пластична црева или ваздух, већина пластичних филмова или мрежа ће такође генерисати веома значајна статичка наелектрисања када се крећу преко металне ролне. Контрола влажности, уземљење и везивање су неопходни за уклањање статичког електрицитета, заједно са техникама елиминације статичког електрицитета усмереним на мрежу.

Ручно руковање опремом за штампање, супстратним материјалима и сродним мастилима је још један безбедносни проблем. Проблеми са складиштењем су слични онима у производњи мастила. Препоручује се минимизирање ручног руковања опремом, материјалима подлоге и мастилима. Тамо где то није могуће, потребна је рутинска и фокусирана едукација запослених у штампарији.

Безбедносним проблемима у просторији за штампање додају се и механичка безбедносна питања која укључују опрему која се брзо креће/ротира заједно са подлогом која се креће брзином већом од 1,500 стопа у минути. Заштитни системи и аларми су потребни да би се осигурала безбедност запослених. Системи за закључавање и означавање су такође потребни током функција поправке/одржавања.

Са количином ротирајуће опреме и брзинама које су уобичајене у многим штампарским операцијама, бука је често значајан проблем, посебно када је присутно више машина за штампу, као код штампања новина. Ако нивои буке нису прихватљиви, треба применити програм очувања слуха који укључује инжењерске контроле.

Иако се мастила често суше на ваздуху око штампе, препоручују се тунели за сушење како би се смањила изложеност испарљивим растварачима.

Такође, у неким операцијама штампања веће брзине може доћи до замагљивања мастила. И сушење растварачем и могуће замагљивање мастила представљају ризик од удисања евентуално токсичних хемикалија. Даље, рутинско управљање операцијом штампања, пуњењем резервоара и лежишта, чишћењем ролни и ламела, и повезани задаци могу укључивати контакт са мастилом и растварачима за чишћење.

Као и код производње мастила, препоручује се добро конструисан напор за узорковање индустријске хигијене, заједно са одговарајућом вентилацијом и личном заштитном опремом. Пошто ове пресе, од којих су неке веома велике, треба рутински чистити, често се користе хемијски растварачи, што доводи до даљег хемијског контакта. Процедуре руковања могу да смање изложеност, али их не у потпуности уклоне, у зависности од величине штампарских операција. Као што је раније наведено, чак и нова мастила и премази који представљају бољу технологију и даље могу имати опасности. На пример, мастила која се очвршћавају на УВ зрачењу су потенцијални сензибилизатори када су у контакту са кожом, а постоји и потенцијална изложеност опасним нивоима УВ зрачења.

Емисије из штампарских операција, заједно са решењима за чишћење и отпадним мастилима, потенцијална су питања од значаја за животну средину. Системи за смањење загађења ваздуха могу бити потребни да би се ухватили и уништили или повратили растварачи који су испарили из мастила након штампања. Важно је пажљиво управљање отпадом који настаје како би се смањио утицај на животну средину. Системи за руковање отпадом се препоручују тамо где се растварачи или друге компоненте могу рециклирати. Новија технологија која користи боље раствараче за чишћење долази из тренутних истраживачких напора. Ово може смањити емисије и могућу изложеност. Препоручује се активан преглед тренутне технологије чишћења да би се видело да ли су доступне алтернативе чишћењу растварачем, као што је коришћење раствора на бази воде или биљних уља, које ће испунити захтеве који се налазе у одређеним операцијама штампања. Међутим, раствори за чишћење на бази воде који су контаминирани мастилима на бази растварача и даље могу захтевати пажљиво руковање како у току штампања тако и након одлагања.

Дорада

Када се једном одштампа, подлози је обично потребна додатна завршна обрада пре него што се припреми за коначну употребу. Неки материјали се могу послати директно из штампе на опрему за паковање која ће формирати пакет и попунити садржај или ће нанети лепак и поставити етикету на контејнер. У другим случајевима, потребна је велика количина сечења или сечења на величину за коначно склапање књиге или другог штампаног материјала.

Здравствена и безбедносна питања везана за завршну обраду су углавном механичка питања безбедности. Пошто већи део завршне обраде укључује сечење на величину, посекотине и посекотине на прстима, шакама и зглобовима/рукама су типичне. Чување је важно и мора се користити као део сваког задатка. Мале ножеве и сечива које користе запослени такође треба пажљиво користити и складиштити и правилно одлагати како би се спречили ненамерни посекотине и посекотине. Већим системима је такође потребан исти ниво пажње у чувању и обуци како би се спречиле незгоде.

Значајан је аспект руковања материјалом завршне обраде. Ово се односи на материјал који се завршава као и на финални упаковани штампани производ. Препоручују се тамо где се може користити механичка опрема као што су камиони, дизалице и транспортери. Тамо где се мора десити ручно подизање и руковање, треба предузети едукацију о правилном подизању.

Недавна процена ове компоненте процеса штампања указује на могући ергономски стрес на људско тело. Сваки задатак - сечење, сортирање, паковање - треба прегледати како би се утврдиле могуће ергономске импликације. Ако се пронађу ергономски проблеми, можда ће бити потребне промене на радном месту како би се овај могући стресор смањио на прихватљив ниво. Често неки облик аутоматизације може помоћи, али у већини штампарских операција и даље остаје много задатака ручног руковања који могу створити ергономски стрес. Ротација послова може помоћи у смањењу овог проблема.

Штампање у будућности

Увек ће постојати потреба за штампањем речи на подлози. Али будућност штампања ће укључивати директнији пренос информација са рачунара на штампу, као и електронско штампање, где се речи и слике утискују на електромагнетне медије и друге подлоге. Док се оваква електронска штампа може гледати и читати само путем електронског уређаја, све више штампаног текста и литературе прелазиће са штампане подлоге на формат електронске подлоге. Ово ће смањити многа механичка питања безбедности и здравља у вези са штампањем, али ће повећати број ергономских здравствених ризика у штампарској индустрији.

Назад