УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ ДРУКАРСТВА

НАЗАР

Ірина Михайлівна

УДК 655.3.022.51

Нормалізація технологічних параметрів

для удосконалення рулонного офсетного друку

газет і журналів

Спеціальність 05.05.01 — машини і процеси

поліграфічного виробництва

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Львів – 2008

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано на кафедрі технології друкованих видань і паковань Української академії друкарства Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент

Стефан Мирослав Якуцевич,

Інститут поліграфії

Варшавської політехніки (Польща),

докторант Української

академії друкарства (м. Львів)

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Чехман Ярослав Іванович,

Українська академія друкарства,

професор кафедри поліграфічних машин

доктор технічних наук, доцент

Величко Олена Михайлівна,

Національний технічний університет України

„Київський політехнічний інститут”,

професор кафедри технології поліграфічного

виробництва

Захист відбудеться 2 липня 2008 р. о 12:00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.101.01 Української академії друкарства за адресою: 79020, м. Львів, вул. Підголоско, 19, ауд. 101.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Української академії друкарства (79008, м. Львів, вул. Підвальна, 17).

Автореферат розіслано 30 травня 2008 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради В. Ц. Жидецький

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ *

Актуальність теми. Динамічний розвиток газетного та журнального виробництва як у світі, так і в Україні базується на використанні рулонного офсетного друку й вимагає забезпечення випуску високоякісної продукції.

Як показує огляд літературних джерел та аналіз практичного досвіду поліграфічних підприємств, якість газетної і журнальної продукції визначається нормалізацією умов друкування, що в значній мірі залежить від вибору типу паперу, фарб, устаткування й швидкості друкування.

Водночас чимало наукових і прикладних доробок присвячується пере-важно друкуванню на аркушевих офсетних машинах; проблеми, пов’язані
з дослідженням технології виготовлення газет на некрейдованому і журналів на крейдованому папері рулонним офсетним друком вивчені недостатньо. Разом з тим відмічено обмежене використання математично-статистичних методів у нормалізації технологічних параметрів процесу друкування газет
і журналів.

З огляду на це дослідження друкування газет і журналів на рулонних офсетних машинах є актуальними та перспективними, оскільки повинні визначити закономірності впливу технологічних параметрів на якість відбитків і здійснити раціональний вибір таких параметрів з точки зору ціна — якість.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукова спрямованість дисертаційної роботи відповідає Концепції національної інформаційної політики України, Закону України “Про пріоритетні напрямки інноваційної діяльності в Україні” № 433-IV від 16 січня 2003 р. та Основ-ним напрямам науково-технічного розвитку книговидання і преси до 2010 р., затвердженим наказом Держкомтелерадіо № 180 від 21 липня 2003 року.

Робота виконувалася на основі Договору про співпрацю між Україн-ською академією друкарства та Інститутом поліграфії Варшавської політехніки згідно з планами наукових досліджень кафедри технології друкованих видань і паковань УАД за держбюджетною темою “Інтенсифікація техноло-гічних процесів поліграфічного виробництва та покращення якості друкованої продукції”.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є нормалізація техно-логії друкування газет і журналів на рулонних офсетних друкарських машинах на основі розроблених контрольних карт оцінки якості відбитків, їх комп’ю-терного аналізу та порівняння з прийнятими європейськими нормами.

Поставлена мета дослідження зумовила такі його завдання:

1) аналіз стану та визначення напрямів удосконалення рулонного офсетного друку газет і журналів;

* Висловлюємо подяку д-ру техн. наук, професору кафедри технології друкованих видань і паковань УАД Лазаренку Е. Т. за надані поради при проведенні досліджень.

2) розроблення стосовно друкарських процесів системи оцінки якості газет і журналів на основі контрольних карт Шухарта з викори-станням математично-статистичних методів;

3) розроблення карти зіставлення властивостей різних типів паперу
з отриманими та нормативними показниками якості відбитків;

4) вивчення в промислових умовах газетно-журнальних підпри-ємств Польщі та України якості відбитків, на різноманітних паперах, в тому числі, з різним вмістом макулатури, за допомогою розроблених математично-статистичних методів, здійснення математичного опису отриманих залеж-ностей з наданням їм пояснення;

5) підготовка практичних рекомендацій щодо використання різних типів паперу для друкування газет і журналів;

6) створення причинно-наслідкової діаграми нормалізації рулон-ного офсетного друку, узагальненої блок-схеми процесів офсетного друку-вання та узагальненого алгоритму керування вибором паперу та фарб,
у тому числі чинників, які визначають якість продукції;

7) розроблення технологічних інструкцій щодо використання комп’ю-теризованих методів оцінки якості друку за контрольними картами Шухарта у виробничих умовах.

Об’єкт дослідження — процес рулонного офсетного друку.

Предмет дослідження — взаємозв’язок властивостей різних типів паперу, фарб та якості відбитків, отриманих при неоднакових швидкостях друкування.

Методи дослідження. Друкування відбитків здійснювалося в про-мислових умовах на рулонних офсетних машинах Uniset 30 фірми MAN, Harris 300, Harris 200 фірми Heidelberg, Colora фірми KBA, Solna Distributor фірми Solna. Денситометричні вимірювання виконано за допомогою денситометра GRETAG D19C. Статистична обробка даних, побудова гісто-грам і контрольних карт Шухарта розвинута в пакеті прикладного програм-ного забезпечення Microsoft Excel. Апроксимація графічних залежностей виконана у програмі Origin 6.1.

Наукова новизна одержаних результатів. На підставі проведе-них досліджень уперше:

виявлено закономірності взаємовпливу технологічних параметрів (папір – фарба – швидкість друкування) на якість відбитків, отриманих на сучасних рулонних офсетних машинах у промислових умовах за допомо-гою математично-статистичних методів;

розкрито механізм формування відбитків за змінами оптичної густини
в рулонному офсетному друці при різних швидкостях друкування, що полягає в особливостях всотування та закріплення фарб на некрейдованому
і крейдованому папері.

Практичне значення одержаних результатів. На основі запропо-нованої математично-статистичної системи оцінки якості газет і журналів із застосуванням контрольних карт Шухарта, розробленої причинно-наслідкової діаграми чинників впливу на якість відбитків, узагальнених блок-схеми та алгоритму вибору паперу для рулонного офсетного друку, проведених досліджень у промислових умовах підготовлено рекомендації щодо вибору типу паперу, фарб і швидкостей друкування.

Розроблено технологічні інструкції щодо перевірки відбитків газетно-журнального виробництва за контрольними картами якості, що апробовані
й прийняті до використання в друкарні Видавничий Дім “Високий Замок”
(м. Львів).

Результати досліджень використовуються в навчальному процесі УАД та Інституту поліграфії Варшавської політехніки.

Особистий внесок здобувача. Наукові положення та ідеї, які виносяться на захист, розроблено й отримано здобувачкою самостійно.

У публікаціях у співавторстві здобувачці належить: [4, 8, 13, 14] – ідеї, пошук, узагальнення та систематизація поданої інформації; [1–3, 5–7, 9, 10, 18] — експериментальні дослідження, аналіз і розрахунок даних, висновки; [15, 16] — використання контрольних карт Шухарта для оцінки якості відбитків.

Апробація результатів дисертації. Основні наукові результати дисер-таційної роботи апробовані на Міжнародних науково-практичних конференціях “Квалілогія книги” (Львів, 2006–2007 рр.); науково-технічних конференціях студентів і аспірантів “Друкарство молоде” ( Київ, 2004–2008 рр.); звітних науково-практичних конференціях професорсько-викладацького складу, нау-кових працівників і аспірантів УАД (Львів, 2004–2008 рр.)

Публікації. За результатами наукових досліджень опубліковано
19 робіт, у т. ч. 12 у фахових виданнях.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається
з вступу, п’яти розділів, загальних висновків і додатків. Обсяг рукопису 172 сторінки, у тому числі 49 рисунків, 27 таблиць. У бібліографії наведено 239 найменувань літературних джерел.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У Вступі обгрунтовано актуальність теми, сформульовано мету та завдання дослідження, наукову новизну і практичну цінність, наведено основні наукові й практичні результати досліджень та апробації роботи.

У першому розділі — Технологія офсетного рулонного друку-вання газет і журналів: стан і проблеми — проаналізовано світові тенденції й напрями розвитку рулонного офсетного друку газетної та журнальної продукції в світі та Україні; показано, що така продукція займає значну частку серед засобів масової інформації й має тенденцію до збільшення.

Аналіз сучасних технологій, матеріалів і устаткування для випуску масової кольорової газетної та журнальної продукції показав, що вона виго-товляється за допомогою офсетного плоского друку на високошвидкісних рулонних машинах з використанням різних типів паперу і фарб, вибір яких зумовлений як об’єктивними показниками якості готових виробів, так
і техніко-економічними умовами виробництва.

У галузі друкарських процесів відомі і широко використовуються роботи науковців К. В. Тіра, Я. І. Чехмана, Б. В. Дурняка, М. М. Луцківа,
О. М. Величко, П. А. Попрядухіна, Л. А. Козаровицького, А. А. Тюріна,
В. П. Митрофанова, Б. М. Шахкельдяна, Є. К. Белозьорова, О. Ф. Розума,
Е. Т. Лазаренка, Е. Руппа, Ж. Фецко, К. Вульца, М. Шуберта, Н. Картунена, С. Якуцевича та ін.

Аналіз наукових досліджень і прикладних розробок у галузі рулон-ного офсетного газетно-журнального виробництва показав їх недостатність щодо сучасного стану на відміну від аркушевого офсетного друку.

Наведена робоча гіпотеза досліджень, що базується на викори-станні математично-статистичних методів за контрольними картами якості стосовно газетної та журнальної продукції. Обгрунтовані мета та завдання роботи, викладені у вступі.

У другому розділі — Розробка методики експериментальних досліджень — описано методики друкування тестових відбитків у про-мислових умовах друкарень WZ Graf, Agora SA, Winkowski (Польща) та друкарні Видавничого Дому “Високий Замок”, їх денситометричних вимірювань та опрацювання за допомогою контрольних карт Шухарта з використанням розроблених математично-статистичних методів і карт порівняння властивостей різних типів паперу з якістю відбитків, що дозволило встановити взаємовплив технологічних параметрів (папір — фарба — швидкість друкування) на їх якість.

Тестові відбитки газет отримали на газетній рулонній машині Uniset фірми MAN Roland при різних швидкостях (7,6; 10,4; 13,4 м/с) фарбами CMYK фірми Gebr. Schmidt (Австрія).

При друкуванні накладу використовували попередньо сенсибілізовані пластини позитивного копіювання Libra Blue фірми Horsell загальною товщиною 0, 3 мм і компресійні гумовотканинні полотна фірми Phoenix. Для зволоження форм застосовували розчин Stabilomat 2010, рН якого становить 5,5, а температура — 9–11 ?С.

Для отримання відбитків було обрано різний некрейдований газет-ний папір (Valsa Matt OC, Valsa Top O, Valsa Lux O, Soga Norm H, Soga Top Super O, Soga Top H).

Друкування на папері з різним вмістом макулатури здійснювалося на рулонній офсетній машині Colora фірми KBA при різних швидкостях (10,3; 17; 20,4 м/с) фарбами CMYK фірми M. Huber.

Тестові відбитки журнального виробництва отримали на рулон-ній машині Harris 300 фірми Heidelberg при різних швидкостях (8,1; 11; 14,5 м/с) друкування фарбами CMYK фірми Sun Chemical.

Друкарські форми експонували й обробляли в системі computer-to-plate з використанням пластин Polycrome DITP фірми Kodak (без термічної обробки). Для друкування накладів використовували гумовотканинне полотно Graffiti та зволожувальний розчин Sun Fount.

Для отримання відбитків використовували крейдований папір (M-plus mat, M-plus gloss, Galerie Brite, Gloss Husum, Grapho Lux).

Вибір некрейдованих та крейдованих паперів обгрунтовувався їх широким використанням на підприємствах України та Польщі.

Дослідження властивостей паперу (білизна, непрозорість, шорсткість, стійкість до вищипування, абсорбція, пухкість) проводили в лабораторіях підприємств WZ Graf, Winkowski, фірми МАР, а липкість і в’язкість фарб вивчали за прийнятими європейськими методиками.

Відбирали відбитки для вимірювань після встановлення стабіль-ного режиму друкування (не менше 250 штук). Вимірювання кольорових плашок і контрасту растрових зображень провели для десяти відібраних зразків на денситометрі Gretag D19C фірми Gretag Macbeth.

Оцінка достовірності результатів вимірювань здійснена за допомогою програми Statistika. Гістограми і контрольні карти створено за запропонова-ною в роботі математично-статистичних методів на основі програми Microsoft Excel, що включає побудову основного значення величини оптичної густини за прийнятою нормою як центральної лінії карти та граничні допуски цієї величини як верхні та нижні межі контрольної карти. Графічні залеж-ності впливу властивостей різних типів паперу на якість відбитків одержано як у вигляді контрольних карт, так і регресійних рівнянь з опрацюванням їх варіантів за найкращим значенням коефіцієнта кореляції з використанням програми Origin 6.1.

У третьому розділі — Дослідження якості друкування багатоко-лірних газет на рулонних офсетних машинах — наведено отримані результати щодо якості відбитків за їх оптичною густиною та відносним контрастом, в порівнянні з прийнятими в роботі нормами з використанням контрольних карт Шухарта.

На рис. 1 зображено типові контрольні карти, що характеризують зміни оптичної густини відбитків, отриманих на різному папері при швидкості друкування 7,6 м/с фарбами CMYK. На контрольних картах зображено нижні і верхні межі величин оптичної густини, визначені за нор-мами, для різних типів некрейдованого паперу з відповідними значеннями для кожної з фарб CMYK.

Аналіз контрольних карт відбитків, отриманих при різних швидко-стях, показав, що кольоровим зображенням на досліджуваному папері властиві такі типові явища, що в математично-статистичному аналізі описуються як серія точок, тренд, вихід за межі допуску, періодичність, відхилення від контрольних меж і розміщення оптичних густин відбитків у межах прийня-тих допусків.

На контрольних картах (рис. 1) найбільше наближення до норма-тивних меж досягається при рівних умовах для всіх фарб CMYK, вико-ристовуваних для паперу Valsa Top О, Valsa Lux O. Найбільше відхилення

Зразки

Рис. 1. Контрольні карти змін оптичної густини відбитків,

отриманих на різному папері при швидкості друку 7,6 м/с:

1 — Valsa Top O; 2 — Valsa Lux O; 3 — Soga Norm О;

4 — Valsa Matt OC; 5 — Soga Top Super O; 6 — Soga Top О

від норм спостерігається для паперу Soga Norm H, Valsa Matt OC, Soga Top Super O, Soga Top H, що вимагає для доведення до нормативних меж керування подачею фарби. Це зумовлено тим, що оптична густина і контраст відбитків залежать від кількості перенесеної на відбиток фарби, як це доведено в роботах дослідників (наприклад, М. М. Луцківа, С. Якуцевича).

Аналізом контрольних карт оптичної густини відбитків і діаграм зміни їх відносного контрасту, отриманих на різному некрейдованому папері, виявлено зменшення показників якості при збільшенні швидкості друкування. Це пояснюється впливом зміни тиску, смуги друкарського контакту та його часу на перехід фарби на папір.

На рис. 2 наведена типова контрольна карта зіставлення отриманої та нормативної оптичних густин відбитків з адсорбцією різних типів некрейдованого паперу.

У табл. 1 наведено результати математичного опису побудованих кон-трольних карт взаємозв’язку властивостей використовуваних типів паперу
з якістю відбитків. Залежності між властивостями паперу та оптичною густиною отриманих відбитків описуються регресійними рівняннями різного рівня, причому визначення коефіцієнта кореляції доводять доволі тісний взаємозв’язок оптичної густини відбитків з властивостями паперу. Це можна пояснити проявленням як поверхневих (білизна, шорсткість, стійкість до вищипування), так і об?ємних, структурно-пористих властивостей паперу (непрозорість, абсорбція), що збігається з твердженнями ряду публікацій. Такий же взаємозв’язок встановлено нами і при дослідженні впливу властивостей некрейдованого паперу на оптичну густину та відносний контраст відбитків, одержаних на аркушевих офсетних друкарських машинах.

Аналіз карт порівняння властивостей різних типів паперу з досягну-тим і нормативним значеннями оптичної густини показав (рис. 1, 2, табл. 1), що в межі допуску оптичної густини вкладаються лише папір Valsa Top О та Valsa Lux O. На підставі цього можна прогнозувати, що папір інших марок
з такими властивостями також може бути рекомендований для друкування накладів на рулонних офсетних газетних машинах, і він забезпечить норма-тивну якість.

Рис. 2. Вплив абсорбції на

оптичну густину відбитків порівняно з нормою

(фарба — kontur, швидкість — 7,6 м/с)

Таблиця 1

Взаємозв’язок властивостей газетного паперу

та оптичної густини відбитків (D) за рівняннями регресії

Властивість паперу та методи їх визначення | Рівняння регресії | Коефіцієнт кореляції, R | Норматив для

Dk = 1,25 ± 0,05 досягається при

Білизна (Б), %

(PN-P-50169:1976) | Для Б = 60,4 ч 69,3 %

D = f (Б) – поліном 3-го порядку | 0,78096 | Б = 68,2 ч 69,3

Непрозорість (Н), %

(PN-P-50169:1976) | Для Н = 79,2 ч 88,8 %

D = f (Н) – поліном 2-го порядку | 0, 91507 | Н = 84,8 ч 86,3

Шорсткість (Ш), мл/хв

(PN-IP-5016602:1993) | Для Ш = 4 ч 75 мл/хв

D = f (Ш) – рівняння Лоренца | 0, 9089 | Ш = 4 ч 6

Абсорбція (А), г/мІ

(PN-ISO 535:1996) | Для А = 25,5 ч 39 г/мІ

D = f (А) – рівняння Гауса | 0, 86119 | А = 25,5 ч 26

Стійкість до вищипування (В), м/с

(PN-P-50401:1975) | Для В = 0,2ч0,93 м/с

D = f (В) – рівняння Больцмана | 0, 78308 | В = 0,2 ч 0,42

Як свідчить світовий, зокрема європейський досвід, усе більше в газет-ному виробництві використовується папір з вмістом макулатури. Він забез-печує високі економічні показники виробництва і вирішення екологічних проблем.

Результатами досліджень дисертаційної роботи підтверджено, що на папері з вмістом макулатури від 50–65 до 100% отримані відбитки, які відповідають за якістю прийнятим нормам, у тому числі за розтискуванням
і контрастом растрових зображень, що також дозволяє прогнозувати доцільність використання даного паперу.

У четвертому розділ роботи — Дослідження якості друкування багатоколірної книжково-журнальної продукції на рулонних офсетних машинах — для вивчення використано, на відміну від газетного вироб-ництва, різні типи високоякісного крейдованого паперу та фарби, закріп-лення яких здійснюється на відбитках окислювальною полімеризацією, що прискорюється під дією тепла.

Аналіз контрольних карт (рис. 3) і контрольних карт для інших досліджуваних типів паперу показав, що для них, як і при друкуванні на некрейдованому папері інших марок, властиві ці ж типові явища, що описуються в запропонованих математично-статистичних методах оцінки якості відбитків, у тому числі наближення до контрольних меж, серія точок, вихід за контрольні межі і т. п.

Рис. 3. Контрольні карти зміни оптичної густини відбитків,

що отримані на паперах Galerie Brite (1) та Gloss Husum (2)

при різних швидкостях друкування фарбами CMYK

Однак, на відміну від друкування на некрейдованому папері вико-ристання крейдованого паперу та фарб з іншим механізмом закріплення на відбитках забезпечує отримання значно вищих значень оптичної густини та відносного контрасту, як це вимагають європейські норми.

На рис. 4 як приклад наведено контрольну карту впливу пухкості паперу на оптичну густину відбитків. Звідси випливає, що зі збільшенням пухкості паперу спостерігається підвищення оптичної густини відбитків. Це пояснюється тим, що крейдована поверхня сприяє тільки частковому
(з пігментом) всотуванню зв’язуючого.

Рис. 4. Вплив пухкості паперу на оптичну густину відбитків

порівняно з нормою (фарба — kontur, швидкість — 8, 1 м/с)

Таблиця 2

Взаємозв’язок властивостей журнальних паперів

та оптичної густини відбитків (D)

Властивість паперу та метод її визначення | Рівняння регресії | Коефіцієнт

кореляції, R | Норматив для

Dk = 1,7±0,07

досягається при

Білизна (Б), %

(PN-P-50169:1976) | Для Б = 71,7 ч 98,5

D = f (Б) – рівняння Гауса | 0,99931 | Б = 95,9

Непрозорість (Н), %

(PN-P-50169:1976) | Для Н = 92,8 ч98,7

D = f (Н) – рівняння Гауса | 0,91507 | Н = 98,7

Шорсткість (Ш), µm

(PN-ISO-8791-4:1997) | Для Ш = 1,15 ч1,5

D = f (Ш) – поліном

2 – го порядку | 0,78395 | Ш = 1,15

Пухкість (П), смі/г

(PN-EN 20534:1995) | Для П = 54 ч68

D = f (П) – рівняння Больцмана | 0,99704 | П = 62

Наведені результати математичного опису взаємозв’язку властивостей паперу та оптичної густини відбитків (табл. 2) і карти (рис. 4) показують взаємозалежність між досліджуваними параметрами, яка описується регре-сійними рівняннями різного порядку, причому з високим значенням коефі-цієнта кореляції, що наближаються до лінійного.

Отримані коефіцієнти кореляції свідчать, що для досліджуваних відбитків на крейдованому папері характерні вищі значення такого взаємо-зв’язку, ніж на некрейдованому. Це можна пояснити впливом більш щільної поверхні книжково-журнального паперу та іншими вищими значен-нями його друкарсько-технічних властивостей. Аналогічний вплив основних властивостей паперу на якість відбитків встановлено нами і в дослідженнях аркушевого друку.

Аналіз контрольних карт (рис. 3–4) й ін., поданих у роботі, а також даних табл. 2 та їх математично-статистичний і кореляційний аналізи дозво-ляють прогнозувати використання для друкування книжково-журнальної продукції паперу Galerie Brite та інших типів, подібних за визначеними
і наведеними в табл. 2 інтервалами властивостей.

Встановлено також, що для вкладання відбитків на крейдованому папері в межі прийнятих норм потрібно проводити керування подачею фарби при досліджуваних швидкостях (8,1; 11; 14,5 м/с) для фарб magenta, yellow, contur, причому збільшення швидкості друкування, як правило, вимагає в книжково-журнальному друці зменшення подачі фарби. Це, очевидно, можна пояснити особливостями друкування на крейдованому папері, оскільки з підвищенням швидкості, як відомо, зменшується тривалість та ширина смуги друкарського контакту зі зміщенням його на початок і збільшенням тиску. Останнє сприяє кращій вбирній здатності зв’язуючих з пігментом фарб в некрейдованому папері, що спричиняє зменшення оптичної густини, але вибірковому всотуванню зв’язуючого з частиною пігменту в крейдова-ний папір з утворенням більшої оптичної густини на відбитках.

У п’ятому розділі — Розробка та апробація рекомендацій щодо удосконалення якості газетних та журнальних відбитків рулонного офсет-ного друку — на підставі результатів проведених досліджень розроблено причинно-наслідкову діаграму визначення чинників впливу на якість відбит-ків рулонного офсетного друку, узагальнені блок-схему й алгоритм вибору паперу та фарб, підготовлено технологічну інструкцію “Контроль відбитків газетно-журнального виробництва за контрольними картами якості”.

Апробація та впровадження технологічної інструкції в друкарні Видавничого Дому “Високий Замок” показали доцільність використання математично-статистичної системи оцінки якості друкування, що дозво-лило зіставити рівні кваліфікації друкарів, врахувати параметри папір — фарба — швидкість друкування з точки зору функціонування системи ціна — якість, а в результаті сприятиме удосконаленню організаційних, техноло-гічних та економічних показників діяльності підприємства.

У Додатках подано довідку про виконання робіт у друкарні “Gazeta Wyborcza” фірми AGORA, лабораторіях фірм M. Huber Polska, MAP та Інституту поліграфії Варшавської політехніки (Польща); довідку про використання результатів робіт у навчальному процесі кафедри технології друкованих видань і паковань Української академії друкарства та Інституту поліграфії Варшавської політехніки; технологічну інструкцію “Контроль відбитків газетно-журнального виробництва за контрольними картами якості”, розроблену в Українській академії друкарства, акти її апробації та реалізації
в газетно-журнальному виробництві друкарні Видавничого Дому “Висо-кий Замок”.

Висновки

У дисертаційній роботі розв’язано актуальну наукову задачу нор-малізації технологічних параметрів для удосконалення процесу друкування газет і журналів на рулонних офсетних машинах. Це здійснено на основі виявлення взаємовпливу властивостей різних типів паперу і фарб при неоднакових швидкостях друкування на якість відбитків з використанням математично-статистичних методів.

Одержано наступні основні результати:

1. На основі аналізу теоретичних і прикладних досліджень в умовах швидкісного друкування рулонного офсетного друку та досвіду поліграфіч-них підприємств встановлено обмеженість досліджень, особливо в напрямку взаємодії різних типів паперу і фарб.

2. Розроблено математично-статистичні методи опрацювання резуль-татів денситометричних вимірювань відбитків, отриманих у виробничих умовах на рулонних офсетних друкарських машинах. Здійснено оцінку досто-вірності цих вимірювань. Побудовано контрольні карти якості. Проведено кореляційний аналіз графічних залежностей, в яких порівнюються власти-вості різних типів паперу з європейськими нормами та досягнутими результатами.

3. На основі аналізу контрольних карт та отриманих регресійних рівнянь вперше виявлено взаємовплив різних типів паперу, фарб і швид-кості друкування на оптичну густину й контрастність відбитків, які корелю-ють з оптичними, фізико-хімічними і фізико-механічними властивостями паперу, що дає змогу контролювати та керувати якістю відбитків.

4. Встановлена кореляція властивостей паперу з якістю відбитків, що дозволяє прогнозувати отримання нормативних європейських показни-ків при використанні паперу з відповідними властивостями: для друкування газет: білизною — 68,2ч69,3%, непрозорістю — 84,8ч86,3%, шорсткістю — 4ч6 мл/хв, абсорбцією — 25,5ч26 г/м2, стійкістю до вищипування — 0,2ч0,42 м/с; для друкування книжково-журнальної продукції: на папері білизною — 95,9%, непрозорістю — 98,7%, шорсткістю — 1,15 µm, пухкістю — 62 см3/г.

5. Вперше виявлено вплив підвищення швидкості друкування на рулонних офсетних книжково-журнальних і газетних машинах на якість відбитків, який полягає в збільшенні оптичних густин відбитків при друкуванні на крейдованому папері та зменшенні при друкуванні на некрей-дованому, що пояснюється збільшенням тиску в смузі друкарського кон-такту і різницею в механізмі перенесення та закріплення фарби на відбитках.

6. Доведено, що папір з вмістом макулатурної маси 50–100% забезпечує отримання відбитків, які за контрастністю та розтискуванням растрових елементів відповідають європейським та міжнародним стандар-там. Це дозволило рекомендувати такий папір для газетного виробництва
і є економічно й екологічно доцільним.

7. На підставі аналізу результатів досліджень розроблено причинно-наслідкову діаграму, визначення чинників, що впливають на якість рулонного офсетного друку; узагальнену блок-схему формних і друкарських процесів офсетного друкування; узагальнений алгоритм вибору паперу і фарб; техно-логічну інструкцію “Контроль відбитків газетно-журнального виробництва за контрольними картами якості”, які використано в навчальному процесі, апробовано й впроваджено в друкарні Видавничого Дому “Високий Замок”.

Основні положення дисертації

викладено в публікаціях:

1. Якуцевич С., Назар І. М. Дослідження якості кольорових від-битків, що виконані офсетним способом друку на аркушевих машинах на матових паперах / Стефан Якуцевич, І. М. Назар // Технологія і техніка друкарства: зб. наук. праць. – К.: НТУУ “КПІ”, 2003. – Вип. 1. – С. 10–13.

2. Якуцевич С., Назар И. М. Перенос краски в печатном процессе: исследование и математическое описание / Стефан Якуцевич, И. М. Назар // Технологія і техніка друкарства: зб. наук. праць. – К.: НТУУ “КПІ”, 2003. – Вип. 2. – С. 36–41.

3. Якуцевич С., Лазаренко Э.Т. Назар И.М. Качество рулонной офсетной газетной печати на бумаге с различным содержанием макулатуры / Стефан Якуцевич, Э. Т. Лазаренко, И. М. Назар // Технологія і техніка дру-карства: зб. наук. праць. – К.: НТУУ “КПІ”, 2004. – Вип. 2-3 (4-5). – С. 35–38.

4. Єремєєва (Пилипців) Л. І., Назар І. М. Преса Львова: аналіз стану / Л. І. Єремєєва (Пилипців), І. М. Назар // Технологія і техніка друкарства: зб. наук. праць. – К.: НТУУ “КПІ”, 2004. – Вип. 2-3 (4-5). – С. 118 -120.

5. Jakucewicz S., Nazar I. Kontrast wzgledny jako kryterium jakosci odbitki / Stefan Jakucewicz, Irina Nazar // Технологія і техніка друкарства: зб. наук. праць.– К.: НТУУ “КПІ” , 2004. – Вип. 4 (6). – С. 21-23.

6. Якуцевич С., Назар И. Исследование качества цветных оттисков на листовой мелованной бумаге / Стефан Якуцевич, Ирина Назар // Дру-карство. – 2004. - № 1. – С. 42-44.

7. Якуцевич С., Назар І., Лазаренко Е., Іванишин Г. Дослідження якості відбитків офсетного друку / Стефан Якуцевич, Ірина Назар, Едуард Лазаренко, Галина Іванишин // Друкарство. – 2005. - № 6. – С. 51–52.

8. Якуцевич С., Лазаренко Е. Т., Назар І. М., Микитів Н. С., Петрик П. Б. Якість друкованої продукції: показники оцінки / Стефан Якуцевич, Е. Т. Лаза-ренко, І. М. Назар, Н. С. Микитів, П. Б. Петрик // Квалілогія книги: зб. наук. праць / М-во освіти і науки України – Л.: УАД, 2005. – Вип. 8. – С. 5-13.

9. Якуцевич С., Назар І. М., Лазаренко Е. Т. Вплив властивостей паперів та швидкості друкування на якість газетних відбитків офсетного рулонного друку / Стефан Якуцевич, І. М. Назар, Е. Т. Лазаренко // Квалілогія книги: зб. наук. праць / М-во освіти і науки України – Л.: УАД, 2006. – Вип. 10. – С. 55-63.

10. Якуцевич С., Назар И. М., Лазаренко Э. Т. Корреляционный анализ взаимосвязи свойств бумаги и качества оттисков офсетной листовой печати / Стефан Якуцевич, И. М. Назар, Э. Т. Лазаренко // Технологія
і техніка друкарства: зб. наук. праць.– К.: НТУУ “КПІ”, 2007. – Вип. 1-2
(15-16). – С. 17-32.

11. Назар І. М. Математичні моделі впливу властивостей паперів на якість відбитків газетного рулонного офсетного друку / І. М. Назар // Наукові записки УАД. – Л.: УАД, 2007. – Вип. №2 (12). – С. 152–156.

12. Назар І. М. Вплив властивостей паперів на якість відбитків рулонного офсетного друку часописів: математичні моделі / І. М. Назар // Квалілогія книги: зб. наук. праць / М-во освіти і науки України. – Л.: УАД, 2007. – Вип. №1 (11). – С. 24-30.

13. Nazar I., Jakucewicz S. Wspolczesne papiery gazetowe / Irina Nazar, Stefan Jakucewicz // Poligrafika. – 2003. – № 9. – S. 58-62.

14. Єремєєва Л., Микитів Н., Назар І. Друкування газет: порівняння способів / Людмила Єремєєва, Наталя Микитів, Ірина Назар // Друкарство молоде: 4-а наук.-техн. конф. студ. і асп.: доп. / НТУУ “КПІ” [ та ін.]. – К.: НТУУ “КПІ”, 2004. – С. 42-45.

15. Войтенко С., Назар І., Баранова О. Використання контрольних карт Shewharta для оцінки стабільності офсетного друкарського процесу та якості відбитків / Сергій Войтенко, Ірина Назар, Олена Баранова // Друкарство молоде: 6-а наук.-техн. конф студ. і асп. : доп. / НТУУ “КПІ” [та ін.] – К.: НТУУ “КПІ”, 2006. – С. 67-70.

16. Назар І., Баранова О., Кушка І. Оцінка якості друкування часописів і газет за контрольними картами Шевхарта / Ірина Назар, Олена Баранова, Іван Кушка // Друкарство молоде: 7-а наук.техн. конф студ. і асп.: доп. / НТУУ “КПІ” [ та ін.]. – К.: НТУУ “КПІ”, 2007. – С. 45-46.

17. Назар І.М. Дослідження впливу властивостей паперів та умов друкування на рулонних офсетних газетних та журнальних машинах (cold-set та heat-set) на якість відбитків / І. М. Назар // Квалілогія книги: міжнар. наук.-техн. конф.: доп./ М-во освіти і науки України – Л.: УАД, 2007.– С. 100–102.

18. Якуцевич С., Назар І. М. Вплив вмісту макулатури в газетному папері на якість відбитків / Стефан Якуцевич, І. М. Назар // Наук.-техн. конф. проф.-викл. складу, наук. прац. та асп.: тези доп. – Л.: УАД, 2007. – С. 63.

19. Назар І. М. Розробка та реалізація в умовах друкарні Видавничого Дому “Високий Замок” технологічної документації щодо використання контрольних карт якості / Ірина Назар // Друкарство молоде: 8-а наук. техн. конф. студ. і асп.: доп. / НТУУ “КПІ” [ та ін.] – К.: НТУУ “КПІ”, 2008. – С. 17.

АНОТАЦІЯ

Назар І. М. Нормалізація технологічних параметрів для удоско-налення рулонного офсетного друку газет і журналів. — Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.01 — машини і процеси поліграфічного вироб-ництва. — Українська академія друкарства. — Львів, 2008.

Робота присвячена удосконаленню машинної технології рулонного офсетного друку газет і журналів на основі аналізу й обґрунтування основ-них (папір, фарба, швидкість друкування) технологічних параметрів.

Тестові відбитки отримували на некрейдованому папері, призначе-ному для друкування на рулонних офсетних газетних машинах, і крейдова-ному для друкування на рулонних офсетних книжково-журнальних машинах фарбами СMYK при різних швидкостях друкування.

Уперше за допомогою математично-статистичних методів виявлено закономірності взаємовпливу технологічних параметрів (папір – фарба – швидкість друкування) на якість відбитків, отриманих на сучасних рулон-них офсетних машинах у промислових умовах.

Встановлено зміни оптичних густин на відбитках на некрейдованому
і крейдованому папері в рулонному офсетному друці газет і журналів при різних швидкостях друкування.

Запропоновано причинно-наслідкову діаграму визначення чинни-ків, що впливають на якість рулонного офсетного друку; узагальнену блок-схему формних і друкарських процесів офсетного друкування; узагальнений алгоритм вибору паперу та фарб; технологічну інструкцію “Контроль відбитків газетного журнального виробництва за контрольними картами якості” з розробленим математично-статистичним методом побудови конт-рольних карт Шухарта, апробовану та впроваджену на поліграфічному підприємстві.

Ключові слова: папір, фарба, швидкість, друкована продукція, якість.

АННОТАЦИЯ

Назар И. М. Нормализация технологических параметров для усовершенствования рулонной офсетной печати газет и журналов. — Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.01 — машины и процессы полиграфического производства. — Украинская академия печати. — Львов, 2008.

Диссертация посвящена усовершенствованию машинной технологии рулонной офсетной печати газет и журналов с помощью математико-статистических методов построения контрольных карт качества и выбора основных технологических параметров (бумага, краска, скорость печатания).

Тестовые образцы печатали на мелованной и немелованной бумаге на рулонных газетных и книжно-журнальных машинах красками CMYK при различных споростях печатания с последующим построением гисто-грам, компьютерным анализом контрольных карт Шухарта, и карт сопо-ставления свойств бумаги с оптической плотностью оттисков.

Установлено изменение оптической плотности оттисков на мело-ванной и немелованной бумаге при различных скоростях печатания.

Исследованы и даны практические рекомендации относительно применения бумаги с различным содержанием макулатуры.

Выявлено влияние бумаги, краски и скорости печатания на опти-ческую плотность и контраст оттисков, что коррелирует с оптическими, физико-химическими, физико-механическими свойствами бумаги и позволяет осуществить контроль и управление качеством этих оттисков. Установлено, что наилучшие результаты получены при печатании на рулонных газетных печатных машинах с использованием бумаги Valsa Top O, Valsa Lux O
и красок фирмы Gebr. Schmidt, а при печатинии на книжно-журнальных машинах — бумаги Galerie Brite и красок фирмы Sun Chemical Chalange.

Установленная взаимосвязь между технологическими параметрами бумага — краска — скорость печатания позволила построить причинно-следственную диаграмму влияния этих параметров на качество газетно-журнальной продукции; обобщенную блок-схему формных и печатных процесов; алгоритм выбора бумаги и краски для рулонной офсетной печати.

Разработаны практические рекомендации по усовершенствованию технологического процесса выпуска газетно-журнальной продукции, которые реализованы в технологических инструкциях “Контроль оттисков газетно-журнальной продукции по контрольным картам качества” и апробированы в условиях полиграфического предприятия.

Ключевые слова: бумага, краска, скорость, печатная продукция, качество.

Annotation

Nazar I. M. Normalization of Technological Parameters to Improve the Web-Fed Offset Printing of Papers and Magazines. — Manuscript.

Dissertation papers for the degree of a Candidate of Technical Science, speciality: 05.05.01 – Printing Machines and Processes. — Ukrainian Academy of Printing. — Lviv, 2008.

The dissertation researches are concerned with the problems of improvement of newspapers and magazines web-fed offset printing by use of mathematic and statistic methods for Shuhart control cards design. A range of basic technological parameters such as, paper, ink, speed of printing has been offered.

Test samples were printed on the coated and uncoated paper on the web-fed printing units by CMYK inks at different speed followed by a histogram design and computer analysis of Shuhart control cards to compare paper properties with the optical density of the impressions.

It was identified that the optical density of the impression made on the coated and those made on the uncoated paper changed at different speed of printing. The instructions how to apply the paper containing different amount of recycled paper have been worked-out. It was revealed that the paper, ink and speed of printing influence the density of impressions which correlates with optical, physical, chemical and mechanical properties of the paper and allows controlling the quality of the impressions.

It was identified that the best results were obtained when printing on the web-fed offset presses and using the Valsa Top О, Valsa Lux О paper types and Gebr. Schmidt inks. To print the newspapers and magazines it is better to use Galerie Brite paper and Sun Chemical Chalange inks.

An identified correlation between technological parameters — paper-ink-speed of printing — allowed us to design a cause-effect diagram of the influence of these parameters on the quality of web-fed offset printing. A general scheme of platemaking and printing processes and the algorithm of paper and ink choice for web-fed offset printing have been offered.

The instructions “Control of the newspapers and magazines impressions according to the quality control cards” have been worked-out and approved in the reprohouse.

Keywords: paper, ink, print production, quality.

Підписано до друку 26.05.2008 р. Формат 60х84/16

Гарнітура Times New Roman. Папір офсетний

Наклад 150 прим. Зам № 281

Віддруковано в НВЕД УАД

М. Львів, пл. Митна, 1