چاپ بدون آب یک فرآیند چاپ افست است که در آن آب یا سیستم رطوبت‌رسانی که در چاپ افست لیتوگرافی کاربرد دارد، حذف شده است. در این روش برای تهیه فرم چاپی نیاز به یک لاستیک با پوشش سیلیکون است و با توجه به عدم وجود جریان آب در این روش، درجه‌ی حرارت باید در فرآیند چاپ کنترل شود. به‌منظور معرفی بهتر مرکب های چاپ افست بدون آب در ادامه مطالبی پیرامون مرکب‌های متداول، مرکب‌های تک سیالی، مرکب‌های پایه آب، مرکب های قابل شست‌وشو و مرکب‌های درمان یووی، به‌اختصار ارائه می‌شود.
متداول ترین مرکب های چاپ افست بدون آب
حسن حذف محلول رطوبت‌رسانی در این فرآیند، عدم نیاز به برقراری تعادل بین آب و مرکب (امولسیون) و آماده‌سازی سریع برای انتقال مرکب است. وجود الکل ایزوپروپانول لازم نیست، بدین‌وسیله محیط و فضای چاپخانه سالم‌تر بوده و ترکیبات فرار آلی از محیط حذف شده و فرآیند دوستدار محیط‌زیست است. شکل ۱ شمایی از فرآیند چاپ افست لیتوگرافی و افست بدون آب را نشان می‌دهد.
شکل ۱ – فرآیند چاپ افست لیتوگرافی و افست بدون آب
هدف از فرموله کردن مرکب های چاپ افست قابل‌مصرف در سیستم بدون آب، عبارت از تولید محصولی با قدرت منسجم و قدرت چسبندگی کم است. این مرکب‌ها به دلیل ساختمان ویژه خود دارای ویسکوزیته بالا بوده و گرایش به تفکیک ندارند تا به‌آسانی به سطح دیگر انتقال پیدا کنند.
مرکب های چاپ بدون آب نیاز به قدرت جذب بالا با چسبندگی کم دارند. این ترکیب درجه‌ی خیس‌کنندگی مرکب را روی لایه سیلیکون کاهش می‌دهد و تضمین‌کننده‌ی یک چاپ تمیز است. این اثر به علت ویسکوزیته‌ی بالای این مرکب نسبت به ویسکوزیته‌ی مرکب‌های متداول است، درحالی‌که یک مرکب رایج افست ورقی دارای ویسکوزیته ۲۰۰ پوآز (واحد رایج برای گرانروی یا همان ویسکوزیته در دستگاه cgs) است، مرکب افست بدون آب دارای ویسکوزیته ۸۰۰ پوآز است.
مرکب های چاپ افست بدون آب عموماً دارای ویسکوزیته‌ی بالا و ساختمان غلیظ با سیالیت کمتر هستند، ولی دارای چسبندگی و تک (Tack) مشابه مرکب معمولی هستند. اگرچه چسب در این محصول مشابه مرکب افست معمولی است، در فرآیند چاپ چسب بالاتری خواهد داشت زیرا چاپ بدون آب انجام می‌شود و همانند مرکب افست لیتوگرافی به‌وسیله‌ی آب، چسب آن کاهش پیدا نمی‌کند (معمولاً در مرکب‌های معمولی افست، آب موجب کاهش چسب می‌شود).
درجه حرارت فرآیند چاپ اثر زیادی روی ویسکوزیته دارد. با حذف آب از فرآیند افست، خنک‌شدن سیستم به‌وسیله‌ی آب که در اثر تبخیر آب از روی فرم و لاستیک چاپ انجام می‌گیرد نیز حذف می‌شود. عدم حضور آب در فرآیند چاپ موجب افزایش درجه حرارت آن می‌شود، این افزایش در اثر تماس و اصطکاک لاستیک و فرم چاپی اتفاق می‌افتد. علت بالا بودن ویسکوزیته‌ی اولیه مرکب‌های افست بدون آب، به عامل تولید حرارت حین عمل چاپ نیز بستگی دارد که حاصل صلایه‌ی مرکب در نوردهای صلایه‌ی ماشین چاپ است.
در شروع عمل چاپ به علت بالا بودن ویسکوزیته و چسب، ممکن است مرکب به‌سختی روی نوردها پخش شود و باعث پرز کن شدن کاغذ در هنگام چاپ شود. با افزایش درجه حرارت فرآیند چسب و ویسکوزیته پایین می‌آید.
حرارت در حال افزایش، موجب کاهش ویسکوزیته‌ی مرکب، درست در لحظه شروع انتقال از مناطق سیلیکونی (مانند مناطق غیر تصویر در افست لیتوگرافی) می‌شود که حالت زمینه‌آوردن را فراهم می‌سازد. در این شیوه چاپ به این مشکل حالت «سایه‌روشن» می‌گویند. مرکب‌ها امروزه طوری فرموله می‌شوند که با بالا رفتن درجه حرارت ویسکوزیته‌ی خود را کمتر از دست بدهند و بهترین حالت را در درجه حرارت بین ۲۸ تا ۳۲ درجه سانتی‌گراد ارائه دهند.
پایه اصلی مرکب‌های افست بدون آب تقریباً مثل مرکب‌های متداول افست لیتوگرافی است که در جدول ۱ آورده شده است.
جدول ۱- فرموله کردن یک نمونه از مرکب های چاپ افست بدون آب
همانند مرکب های چاپ افست لیتوگرافی، رزین‌های مشابه از انواع مختلف با وزن‌های مولکولی بالا و روغن‌های گیاهی و روغن‌های معدنی تقطیر شده و با کاربرد همسان استفاده شده و روغن‌های گیاهی استری به‌جای روغن‌های معدنی جایگزین می‌شوند. در بعضی از محصولات، روغن‌های معدنی به‌صورت محسوسی تا یک درصد کاهش داده شده‌اند (انواع خشک‌کن‌ها و سایر افزودنی‌ها وجود دارند). بیشترین استفاده این کار اثر متقابل داخلی آب و مواد اولیه با آب است که دیگر مورد نظر نیست؛ بنابراین کاربرد مواد در ساخت این مرکب‌ها از حالت محدود خارج شده است.
یک ماده‌ی ترکیبی در کلیه‌ی مرکب های چاپ افست بدون آب حضور دارد و آن ماده رزین سیلیکونی است. این حالت باعث می‌شود که مرکب‌های افست بدون آب، مشکل سایه‌روشن را تنها در درجات حرارت بالاتر تولید کنند اما با چسبندگی کمتر، بنابراین کاربرد سیلیکون موجب می‌شود که مرکب‌های چاپ بدون آب را نتوان برای چاپ پلاستیک به کار برد. ازاین‌رو تلاش شده که این نوع سیلیکون با رزین سیلیکون‌های انتخابی مرکب ساخته شود تا با وجود فضا و سطوح ناهماهنگ در مراحل ورنی‌زنی در کارهای چاپ شده را کاهش دهد.
تولید مرکب‌های بدون آب هم‌اکنون به‌صورت چهار رنگ امکان‌پذیر است و انواع مرکب‌های مطابق کاتالوگ پنتون اعم از رنگی، متالیک و کلیه رنگ‌های تطبیقی همانند افست لیتوگرافی امکان‌پذیر شده است.
اغلب مرکب‌های بدون آب برای چاپ روی کاغذ، مقوا و همچنین در فرمول‌هایی ویژه‌ای برای چاپ روی پلاستیک آماده می‌شوند.
مرکب های تک سیالی
در بین بعضی از مرکب‌سازان گرایش کمی به بحث مرکب بدون آب وجود دارد و ازاین‌رو تولیدات مزبور به نام مرکب‌های «تک سیالی» (Fount Free) به‌وسیله‌ی شرکت سان کمیکال با همکاری شرکت KBA برای چاپ روزنامه‌ی بدون سیستم رطوبت‌دهی تولید می‌شود. این مرکب توسط فرم‌های تورای (Toray) در چاپ روزنامه مصرف می‌شود. هرچند که این تکنیک کاملاً جدیدی نیست ولی برای حل مشکل چسب و ویسکوزیته به کار گرفته می‌شود. شرکت فلینت علامت SFI را برای این نوع مرکب‌ها انتخاب کرده است.
مرکب بر پایه روغن برای چاپ بدون آب با فرم‌های آلومینیومی متداول بدون استفاده از فرم‌های تورای و سایر فرم‌های ویژه انجام می‌گرفت و فلینت اظهار می‌کرد که مرکب به‌وسیله‌ی آب امولسیون نمی‌شود و فرم‌های متداول هیچ‌گونه پیش آماده‌سازی نداشته‌اند و از روی فرم هرگونه صمغی تا قبل از چاپ برداشته می‌شود، مرکب به چاپکارها اجازه می‌دهد که به یک چاپ پایدار برسند و با حذف تعادل بین آب و مرکب همچنان چاپ حاصل می‌شود.
لزوم محلول‌های مرطوب‌کننده طولی نخواهد کشید که از بین خواهند رفت و برخلاف سایر مرکب‌های چاپ بدون آب برای فرم‌های ویژه به تغییرات چاپی ویژه نیازی نخواهد بود. این مرکب‌ها ویسکوز و چسبناک‌تر از مرکب‌های متداول در افست معمولی هستند، با رساندن حرارت سیستم در حدود ۲۱ تا ۵۵ درجه سانتی‌گراد میتوان چاپی بدون پدیده‌ی سایه‌روشن در تصویر به دست آورد.
فرآیند چاپ چهار رنگ برای چاپ ورقی و مشکی افست در سیستم چاپ هیت‌ست رول توسعه پیدا کرده است. با حذف آب، باطله‌ی کاغذ کاهش داده می‌شود و حاصل آن شروع سریع چاپ، رنگ بالاتر و قوی‌تر و ترام‌های خیلی تمیز و واضح است. مرکب قابلیت ورنی‌کاری با ورنی‌های یووی را دارد، حتی می‌تواند به‌وسیله ورنی‌های لامینه‌ی پایه آب نیز مورد استفاده قرار گیرد.
مرکب های پایه آب
خواسته چاپخانه‌ها تولید مرکب‌های زود خشک‌شونده و ترکیب‌های بدون آب است که مدام به دنبال سرعت چاپ بالا و آرزوی کاهش پاشیدن پودهای ضد پشت زدن هستند.
بخش چاپ شرکت BASFپروژه‌ای را بر این اساس پیش می‌برد. این پروژه بر اساس وارنیش‌های پیگمنت آغشته شده با مرکب‌های فلکسوی پایه آب است که خیلی سریع خشک می‌شوند. خشک شدن آن‌ها از راه فراریت حلال و جذب آب به‌وسیله‌ی کاغذ یا سطح چاپی است. در مرکب‌های افست لیتوگرافی، بهره‌برداری از این روش خشک شدن غیرممکن است، زیرا مرکب‌های پایه آب را نمی‌توان در سیستم افست لیتوگرافی که دارای سیستم مرطوب‌کننده هستند به کار برد.
مرکب پلیمری
شرکت BASF اکنون موفق شده است یکسری مرکب‌های پایه آب بر پایه رزین پلیمری آکریلیکی تولید کند که در گلیکول و آب به‌صورت وارنیش درمی‌آید. این مرکب تقریباً با غلظت مرکب‌های افست تهیه می‌شود و مناسب فرم‌های «تورای» است. به نظر می‌رسد که نتیجه مشابهی با دیگر فرم‌های بدون آب نیز حاصل خواهد شد ولی تاکنون هنوز به‌طور کامل آزمایش نشده‌اند. امکان تولید مرکب چهار رنگ که در سرعت‌های بالا در چاپ ایجاد سایه‌روشن نکند نیز هنوز فراهم نشده است.
خشک شدن
سرعت خشک شدن مرکب به میزان پخش و نوع وارنیش‌ها مربوط می‌شود که این مورد به پایداری کافی برای استفاده در ماشین چاپ افست لیتوگرافی با سیستم پخش مرکب‌های متداول ارتباط دارد.
مرکب نه شامل روغن‌های معدنی بوده و نه شامل حلال فرار ارگانیکی است. این مرکب‌ها هنگام چاپ نیاز به خشک‌کن یا دستگاه پودرپاش ندارند ولی کاربرد اشعه‌ی مادون‌قرمز به خشک شدن مرکب سرعت می‌بخشد. هنگام آزمایش، سطح چاپ شده به‌وسیله گلوتن تست شد و بعد از ۱۰ دقیقه از زمان چاپ اثر و علامتی از خود باقی نگذاشت.
روش مناسب چاپ
مرکب‌های افست پایه آب، برای کلیه‌ی ماشین‌های چاپ لترپرس و افست ورقی مناسب هستند و با آن چاپ خیس روی خیس و خیس روی خشک امکان‌پذیر است. این مرکب‌ها در حد سیالیت مرکب‌های افست معمولی هستند ولی چسبندگی کمتری دارند اما در چاپ ازلحاظ براقیت و کیفیت در حد افست معمولی نیستند و هنوز در کیفیت و مقایسه با مرکب های افست معمولی دارای فاصله زیادی هستند.
مرکب های قابل شستشو با آب
مرکب‌های افست بدون آب و مرکب های افست ورقی قابل شستشو با آب توسط شرکت «سان کمیکال» به نام مرکب سریع خشک W2، معرفی شده است و در نمایشگاه چاپ دروپا توسط ماشین چاپ دیجیتال کوئیک‌مستر هایدلبرگ DI مورد استفاده قرار گرفت.
این مرکب‌ها بر پایه روغن اما جزو مرکب‌های ترکیبی هستند که قابلیت مخلوط شدن با آب دارند و اجازهی شستشو با آب را می‌دهند، البته آب دارای مقدار خیلی کمی از ماده «دترجنت» معمولی است. این مرکب‌ها بر پایه آب نیستند ولی هنوز هم می‌شود از آن‌ها در ماشین‌های چاپ بدون آب استفاده کرد.
مرکب سریع خشک
مرکب سریع خشک W2برای ماشین‌های چاپ اسپیدمستر کمپانی هایدلبرگ نوع DI، توسط شرکت سان کمیکال فرموله و ساخته شده است که برای چاپ ورقی است. شرکت فوق برای ماشین‌های غیر اسپیدمستر DI یک برنامه بلندمدت دارد. این شرکت یک سری از مرکب‌های بدون آب را به‌صورت تجاری برای هر دو نوع ماشین چاپ که قابل شستشو با آب هستند،
تولید کرده است که میتوان به‌صورت چهار رنگ با آن‌ها چاپ کرد. هردوی این سری مرکب‌های قابل شستشو با آب، نیاز به مصرف محلول‌های آلی فرار ندارند. چاپکارها با بهره‌گیری از مرکب‌های بدون مواد فرار آلی و مواد شوینده بدون VOC به‌صورت عملی و واقعی می‌توانند کلیه مواد فرار ارگانیکی را از محیط و فضای چاپخانه حذف کنند.
مرکب‌های جدید بدون آب و قابل شستشو با آب، باید در ماشین‌های چاپ مجهز به فرم‌های مخصوص مرکب‌های بدون آب مصرف شوند. برای ثابت نگه‌داشتن غلظت این مرکب‌ها در فرآیند چاپ، یک کنترل حرارتی حین چاپ نیز نیاز است. علیرغم این‌که بیشتر مرکب‌های بدون آب W2 به‌خوبی در محدوده درجه حرارت ۳۰ تا ۳۳ درجه سانتی‌گراد مورد استفاده قرار می‌گیرند، ممکن است عمل چاپ در درجه حرارت بالاتر نیاز به یک تغییر برای فرآیند چاپ داشته باشد. این مرکب‌ها بسیار سریع‌خشک هستند ولی دانسیته رنگ و براقیت متوسطی دارند.
شرکت مرکب‌سازی کوتس (Coates) که جزو گروه سان کمیکال است از نسل جدید مرکب‌های بدون آب و قابل شستشو با آب صحبت می‌کند که بتواند در آن‌ها عیوب فوق را حذف کند.
مرکب های درمان UV
مسئله‌ی اساسی که از توسعه‌ی مرکب‌های UV بدون آب جلوگیری کرد، حمله‌ی اشعه پرانرژی UV به لایه‌ی فرم‌های تهیه شده از سیلیکون بود که سبب تجزیه و شکنندگی این لایه شده و فرم چاپی را از بین می‌برد. همین خرابی موجب پیدایش سطوح ناخواسته در سطح فرم شده، درنتیجه در کار چاپی سطوح و تصاویر غیرقابل‌قبول در مناطق تصویر و غیر تصویر ایجاد می‌شود.
تنها شرکتی که توانست این مشکل را حل کند «شرکت اینتر کالر» است که با مرکب‌هایی از نوع Uvitor برای چاپ افست بدون آب و چاپ روی سطوح ظروف pvc (پلی ونیل کلراید)، پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن، پلی‌استایرن، ABS (آلکیل بوتیل استایرن) و مقواهای پوشش داده شده با پلاستیک به‌کاربرده می‌شود. چاپ حاصل از این مرکب دارای پایداری و چسبندگی به سطح است.
این مرکب‌ها بر مبنای شیمی ترکیبی بنا شده و بدین‌وسیله توانسته به مشکل خرابی فوم سیلیکونی فائق آید. این مرکب‌ها را میتوان روی سطوح کاغذ و ورق‌های پلاستیکی و حتی تمام سطوح موردتقاضا با مرکب چاپ بدون آب گسترش داد و یا به سایر سطوح نیز تسری داد.
