Serie Cetak Offset Lithography : INK WATER BALLANCE

0
44
Ink Water base

Oleh : Kikie Nurcholik           

Bagian 1 : Air adalah Zat yang Tidak Biasa…

Sepintas, judul di atas sangat  tidak biasa. Secara umum, orang berpendapat bahwa air adalah zat yang amat biasa. Dalam cetak offset lithography, air merupakan bagian krusial yang dapat mempengaruhi kualitas cetak. Saya  akan membahas secara bertahap  mengenai mekanisme proses cetak, khususnya pada aplikasi Offset Lithography yang berkaitan dengan air. Sebagai pengantar, akan dibahas tentang ketidakbiasaan sifat air dan dampaknya bagi kehidupan.

Air merupakan zat yang sangat penting dalam kehidupan manusia. Janin manusia hidup di dalam rahim yang mengandung air selama 9 bulan.  Dan tubuh manusia terdiri atas sel-sel yang hidup. Setiap sel mengandung  air dengan  berbagai zat terlarut di dalamnya. Lebih dari 90 %  kandungan darah kita terdiri dari air. Sedangkan, kandungan air di dalam ginjal  sekitar 82%,  di dalam otot sekitar 75%,  di lever 69 %,  bahkan tulang yang kelihatannya kering mengandung 22% air. Secara keseluruhan, 71% dari  berat tubuh manusia adalah air. Air ini secara alami dikeluarkan dari dalam tubuh melalui kulit berupa keringat, melalui saluran pernapasan  waktu menghembuskan napas, dan melalui ginjal berupa urine untuk membuang sisa metabolisme, sehingga kita terhindar dari keracunan. Air yang keluar ini  secara berkesinambungan harus diganti melalui konsumsi minuman dan makanan agar kandungan air di dalam tubuh tetap 71% sehingga manusia dapat mempertahankan kehidupannya.

Air memiliki rumus kimia H2O dengan berat molekul 16. Bandingkan dengan 3 “saudara”-nya, yaitu :  H2Te (‘Te’ lambang kimia untuk Tellurium) dengan berat molekul 129;  H2Se (‘Se’  lambang kimia untuk  Selenium) dengan berat molekul 80;  dan H2S (‘S’ lambang kimia untuk sulfur/belerang) dengan berat molekul 34. Dari  keempat zat tersebut,  air merupakan   yang teringan berat molekulnya.  Hasil penelitian membuktikan, semakin besar berat molekul suatu zat, maka akan semakin sukar mendidih. Hal  ini berlaku  pada  ketiga “saudara” air tersebut dan zat-zat lain. H2Te mendidih pada -40C, H2Se mendidih pada -420C, dan H2S mendidih pada -610C.  Jadi makin  ringan berat molekul suatu zat, maka titik didihnya semakin rendah. Jika air termasuk zat yang biasa, maka seharusnya memiliki titik didih lebih rendah dari -610C, karena berat molekul air lebih ringan dari asam belerang (H2S). Tetapi kenyataannya titik didih air adalah 100oC pada tekanan dan temperatur udara standar (76 cmHg, 25 °C).

Air merupakan zat yang memiliki sifat tidak biasa (anomali). Pada umumnya, suatu zat akan memuai jika dipanaskan dan akan menyusut jika didinginkan, tetapi air mempunyai sifat khas. Jika air dipanaskan antara suhu 0oC sampai 4oC, volumnya akan menyusut sehingga massa jenisnya meningkat. Hal ini terjadi karena molekul H2O dalam bentuk padat (es) penuh dengan rongga, sedangkan dalam bentuk cair (air) lebih rapat. Dengan demikian, pada saat dipanaskan, molekul H2O (es) akan merapat lebih dahulu, sehingga  volumnya menyusut. Oleh karena itu, es terapung di air. Pada saat suhunya antara 4°C sampai 100°C, air menampilkan perilaku yang sama dengan zat cair lainnya, yaitu memuai atau terjadi penurunan massa jenis. Sifat anomali air ini, menjadikan air  pada temperatur normal, terdapat  dalam  tiga fase / wujud, yaitu :  es (padat), air (cair) dan uap (gas).

Sifat anomali air berperan penting  dalam kehidupan makhluk di permukaan bumi. Makhluk hidup tidak akan dapat memanfaatkan air sebagai air minum, jika air mencair  di bawah suhu -610C. Demikian juga dengan es yang mengapung di air. Di daerah yang mengalami musim dingin, air sungai dan danau menjadi beku (menjadi es) pada bagian permukaannya, sedangkan di bagian dasarnya tidak membeku.  Hal ini memungkinkan makhluk  yang hidup  di dalamnya tetap bisa melangsungkan kehidupannya. Inilah kebesaran Sang pencipta untuk menjaga makhluk air supaya dapat tetap hidup di musim dingin.

Sifat tidak biasa air lainnya adalah air merupakan  zat pelarut yang paling “rakus”. Sebagian besar zat  makanan yang dibutuhkan makhluk hidup  dapat larut dalam air, sehingga tumbuh-tumbuhan, binatang dan manusia dapat menyerap zat-zat makanan yang terlarut di dalamnya.

Selain itu,  air adalah zat yang paling “rakus” menyerap panas. Berikut  perbandingan data panas penguapan beberapa zat cair : panas penguapan air 539,55 kal/gr,  alkohol 204 kal/gr, asam belerang 122,1 kal/gr, bensin 94,3 kal/gr, dan terpentin 68,6  kal/gr.  Sifat “rakus” panas ini juga tidak biasa. Seandainya  air diciptakan dengan sifat biasa, maka hal-hal berikut dapat terjadi di manapun di muka bumi ini :

  1. Uap air di udara tidak banyak menyerap panas sinar matahari, sehingga siang hari terasa sangat panas seperti di daerah gurun yang kering udaranya, bahkan  telur dapat matang tanpa dimasak. Sebaliknya,   di waktu malam udara terasa  dingin menusuk sampai  ke sumsum tulang, karena keringat yang menguap tidak cukup untuk melepaskan panas dari tubuh kita. 
  2. Jika air membeku dari bagian  bawah, maka air akan berkurang sehingga uap air di udara juga akan berkurang. Artinya,  kita akan merasakan kondisi panas yang sangat menyengat  di siang hari dan kondisi sangat  dingin di malam hari, seperti  di gurun pasir.

Jadi kombinasi ketidakbiasaan sifat air ini , seperti   es mengapung  di air dan air rakus menyerap panas, mampu  mengontrol iklim sehingga memungkinkan  makhluk hidup untuk  bertahan hidup.

Selain itu,  air mempunyai tegangan permukaan paling besar di antara zat cair yang kita kenal. Tegangan permukaan ini disebut sebagai gejala kapilaritas, yang menimbulkan  tekanan osmotik yang tinggi. Dengan kapilaritas,  air dapat naik setinggi pohon tertinggi di dunia,  dan dengan tekanan osmotik yang tinggi, air dapat menembus lapisan akar tumbuh-tumbuhan, bahkan menembus pembuluh darah kita. 

Demikianlah,  air didisain khusus oleh Sang Pencipta  sebagai zat yang tidak biasa,  untuk kehidupan makhluk hidup di muka bumi.  Semoga bahasan mengenai ketidakbiasaan sifat air ini dapat menjadi  inspirasi bagi kita dalam menjalankan setiap kegiatan dan  menyegarkan kembali  ingatan kita tentang peranan air pembasah pada cetakan Offset Lithography.  Pada edisi berikutnya,  akan dibahas tentang  kehebatan air dalam menyelaraskan kebutuhan kualitas cetak, dan perlunya air “dikelola” secara cermat dan tepat oleh penggunanya…

Bagian 2 Fountain Solution VS Sabun

Ada beberapa teori yang disebutkan berkaitan dengan air pada operasi pencetakkan Offset Lithography :

1.            Apabila kekuatan zat padat lebih besar daripada kekuatan bidang batas, maka akan terjadi adhesi (gaya tarik) lebih besar dari kohesi, sehingga zat cair dapat mengalir/membasahi permukaan lebih baik/lebih luas

2.            Apabila kekuatan permukaan zat padat lebih kecil dari kekuatan bidang batas, maka akan terdapat adhesi lebih kecil daripada kohesi, sehingga zat cair kurang dapat membasahi permukaan  bidangnya

Maka diperlukan bahan aktif untuk membuat tegangan permukaan dapat berkinerja baik,

Bahan aktif permukaan ialah suatu bahan yang dapat/mampu merubahtegangan permukaan zat cair, umumnya yang digunakan dalam teknologi Fountain Solution adalah surfactan, wetting agent, atau Isophrophil Alcohol (IPA)

Tetapi terkadang pilihan sering membuat kita terbiasakan dalam satu kesalahan, contohnya saat kita menggunakan sabun untuk mengatasi masalah kotor pada pelat cetak. Sabun/detergen, benar mampu menurunkan ketegangan permukaan zat cair, terkadang dengan sedikit ditambahkan sabun, air akan dapat cepat meluas pada permukaan pelat dibanding dengan air biasa umumnya, dan benar permukaan pelat mudah terbasahkan oleh air pembasah yang mengandung sabun,  namun sabun akan menghasilkan busa yang tinggi dan ini akan mengakibatkan masalah yang fatal untuk kualitas suatu hasil cetak

Dalam kondisi berikutnya air yang tercampur dengan sabun apabila dipergunakan pada cetak offset, maka pelat akan mudah terbasahkan namun bahan aktif permukaan air akan menurun, sehingga mengakibatkan tinta akan larut dalam air dan dengan sendirinya akan menyebabkan pengotoran pada pelat dan cetakan.

Bahan aktif permukaan pada dasarnya merupakan jembatan yang dapat mengurangi perbedaan ketegangan permukaan air dan tinta.

Pada cetak offset, diperlukan bidang batas antara air dan tinta haruslah berkesesuaian, sehingga memungkinkan tinta dapat menolak air dan tidak mudah bercampur. Disamping itu tidak saja jumlah air pembasah yang dapat mem-pengaruhi hasil cetakan, tetapi susunan dan cara menempatkan air pembasah itu sendiri. Tujuan penambahan cairan pada air pembasah ialah  agar kualitas cetak diperbaiki dan gangguan selama pencetakan dapat dikurangi, sifat air diperbaiki hingga keseimbangan air dan tinta baik.

Mutu air yang baik sangat penting untuk dapat mencetak dengan kualitas tinggi pada proses Offset, Air ledeng, air kemasan, air hujan, air tanah secara kimia bukanlah air murni. Ketepatan kondisi air pada proses cetak ditentukan oleh jenis dan jumlah garam yang larut di dalamnya.

Kekerasan air merupakan ukuran bagi isi garam pada logam dan dinyatakan dalam derajat kekerasan dalam istilahbahasa Jerman dinamakan “grad deutscher Harte”  biasanya kita menyebutnya degree Hardness (dH) (10dH = 10mg kalsium oksida dalam 1 liter air).

Klasifikasi air dalam derajat kekerasan sebagai berikut :

sangat lunak<40dH

lunak 80dH

mulai keras 120dH

agak keras 180dH

keras 300dH

Keras sekali> 300dH

Kekerasan air berbeda-beda sesuai dengan kondisi geografis dan bahkan perbedaan oleh karena waktu. Dari berbagai analisa dan penelitian pada air ledeng terdiri dari benda yang larut dalam air, sehingga akan sangat berpengaruh pada mutu air, oleh karenanya diperlukan analisis untuk menentukan air baku mana yang akan digunakan untuk pencampuran cairan air pembasah (FS)

Dalam hal ini pabrikan/agen/pemasok bahan tambahan pencampur cairan pembasah, juga akan melakukan analisis tentang kondisi air baku untuk menentukan tingkat keasaman bahan pencampur yang diproduksinya

Untuk cetak offset, kekerasan air disarankan tidak melebihi 15dH. Jika air yang dipakai lebih keras dari 15dH, mungkin sekali kalsium atau magnesium dapat membentuk endapan pada pelat cetak, kain karet dan rol, serta akan menyebabkan gangguan pada proses pembelahan lapisan tinta pada unit penintaan, seringkali terjadi oksidasi pada plate cetak walaupun mesin terhenti hanya 1 jam saja.

Lebih dari itu, reaksi kimia garam kalsium dengan asam berlemak yang terkandung dalam komposisi tinta dapat menyebabkan terbentuknya sabun berkapur. Sabun berkapur yang terbentuk ini, tidak lagi bekerja sebagai bahan pembasah dan akan menggangu proses cetak dengan membuat bidang hidrophylic menjadi menerima tinta atau sebaliknya.Dalam proses pencetakan Offset, persinggungan diantara komponen yang ada akan menimbulkan beberapa kesulitan. Bila tegangan batas menurun karena adanya emulsi tinta, maka lama kelamaan akan terbentuk bintik-bintik air yang halus pada tinta yang dapat mengakibatkan sifat reologi tinta berubah dan praktis tinta akan terkesan menjadi encer. Perubahan yang terjadi pada tinta mengakibatkan pemindahan tinta pada rol akan terganggu dan kecerahan warna menurun.

Intinya apabila air yang tercampur dengan sabun pada cetak offset, maka pelat memang akan mudah terbasahkan namun tegangan bidang batas akan menurun, sehingga mengakibatkan tinta akan larut dalam air dan dengan sendirinya akan menyebabkan pengotoran pada pelat dan cetakan.

Bahan aktif permukaan dapat mengurangi perbedaan ketegangan permukaan air dan tinta. Pada cetak offset, diperlukan bidang batas antara air dan tinta cukup besar, sehingga memungkinkan tinta dapat menolak air dengan baik dan tidak mudah bercampur.

Tujuan penambahan cairan pada air pembasah ialah ; agar kualitas cetak lebih baik dan gangguan selama pencetakan dapat dikurangi,

Betapa hebatnya pengaruh air dalam proses cetak Offset Lithography ini, hingga sering disebutkan dalam survey bahwa 80% problem cetak seringkali ditimbulkan oleh  air, namun seringkali air dianggap bukan bagian penting yang diperhatikan, karena selain dianggap “biasa” maka air akhirnya disepelakan penangannya, Dalam beberapa literatur dan grafik data consumable pada operasi cetak Offset nilai prosentase air pembasah tidak lebih dari 1%, namun percayalah apabila kita abaikan yang 1% ini, boleh jadi bisnis cetak yang dijalankan itu keseluruhannya rusak dan tak  berarti.

Bagian 6 : Kebutuhan Air Ideal untuk Proses Cetak

Seperti disebutkan pada tulisan sebelumnya bahwa “Mutu air yang baik sangat penting untuk dapat mencetak dengan kualitas tinggi pada proses Offset Lithography”

Berikut ini saya rangkumkan dari 5 tulisan terdahulu agar pencapaian Ink water ballance didapatkan dan berjalan  secara berkesesuaian :

Fountain Solution dalam Air Pembasah Haruslah Menetapkan dan menstabilkan  pH value antara  4.8 – 5.3

Dalam tulisan terdahulu kepentingan pengontrolan pH adalah krusial terlebih pada proses cetak yang menggunakan “sistem wet on wet” seperti dipaparkan bahwa potensial hydrogen mempunyai andil besar dalam membuat kesesuaian kohesi dan adhesi antara tinta dan air diatas plate, sehingga kita wajib memastikan nilai dari pH setiap air pembasah kita berada pada range yang seharusnya. Disamping PH akan menentukan kinerja Gum yang dapat mengikat dan dapat  mengurai keseluruhan komposisi yang terdapat dalam FS apabila nilaitetapan pH toidak dalam batas toleransi tersebut

Fountain Solution dalam Air Pembasah Harus memiliki kapasitas Buffer yang baik (no pH variations, no pollution)

Pada setiap larutan FS, umumnya telah terdapat salah satu komposisi buffering agent, seperti pemaparan dalam tulisan sebelumnya, buffer adalah penyangga yang sanggup menyangga pH pada posisi yang diinginkan, namun demikian perlu dipastikan kekuatan buffer tidak terganggu oleh bahan lainnya yang dapat mempengaruhi kekuatan bufferingnya, umumnya yang sering terjadi dimana buffer menjadi lemah dan menjadi variatif serta mudah berubah ukuran nilainya, disebabkan oleh bahan pencuci roll yang alkaline (sabun) atau bahan pelapis kertas (coating)  yang mudah bersenyawa atau lemah terhadap air.

Semakin kuat buffering agent larutan fountain solution akan semakin baik sifat penyangganya, dan semakin lemah bufering agent akan semakin mudah melarutkan bahan pelapis kertas atau bahkan debu kertas yang tak sengaja melekat diatas blanket, yang kemudian tersapu oleh air pembasah yang melekat di plate dan kembali ke bak reservoir. Pada kondisi yang ekstrim bak reservoir akan banyak terdapat endapan.

Perlu dicatat apabila pH air pembasah nilainya tinggi cetakan akan lambat kering.

Fountain Solution dalam Air Pembasah Harus Cepat dan Efisien  mengeringkan plate sebelum print run

Hal tersebut dimaksudkan agar air segera menguap manakala berpindah ke blanket, sehingga saat impressi terjadi keatas substrat, air tidak akan terlalu besar mempengaruhi substrate, air juga tidak banyak menyerapkan diri pada pori kertas, namun bersegera menguap dan sesedikit mungkin berpindah dari blanket ke atas substrat.

Terlalu banyak air berpindah, apabila substrate merupakan kertas, akan membuat kertas melar dan sulit untuk mencapai register,kualitas gambarpun  tidak akan konsisten.

Fountain Solution dalam Air Pembasah Harus sanggup Mengontrol tegangan permukaan air

Larutan FS pada Air pembasah harus sanggup berkohesi dengan baik saat melepaskan diri dari bagian non image di plate, dan kekuatan pembasahannya haruslah stabil, sehingga saat berpindah ke atas blanket atau acuan cetak, tegangan permukaannya haruslah tetap agar tidak terjadi emulsi saat berada di plate yang membuat tinta akan mengembang dan menjadi dot gain over disaat berpindah diatas blanket. Demikian sebaliknya apabila kontrol dari nilai kekuatan air ini tidak terkawal akan dipastikan kualitas cetak lambat laun akan menurun.

Fountain Solution dalam Air Pembasah Harus Mempunyai Antibiocide / anti fungus

Jamur atau Fungi, sangatlah mungkin timbul dan hidup di dalam air pembasah, karena gum merupakan makanan daripada bakteri, sehingga seringkali dalam sehari larutan air pembasah kemudian berbau asam dan ditumbuhi fungi, hal ini akan merusak seluruh komponen dari FS yang mengakibatkan ketidakstabilan terhadap kekuatan air itu sendiri yang diharapkan mampu, menyeimbangkan diri terhadap tinta, maka diwajibkan dalam komposisi FS ada antibiocidenya atau anti fungusnya, yang mana cara kerjanya bersifat biocide dan biodegradable.

Fountain Solution dalam Air Pembasah Harus Mempunyai bahan anti karat

Pada dasarnya air bersifat korosif, maka selalu didalam fountain solution yang baik akan terdapat komposisi yang pernah kita bahas, yaitu anti corrotion, sifat anti korosi ini salah satunya bekerja sebagai “pelumas” pada kondisi yang ekstrim apabila pelumasan tidak sempurna maka akan terjadi karat, melepuhnya bagian metal dari mesin cetak akan mengakibatkan menggelembungnya bagian pori bahan metal tadi dan akan membuat pola perputaran yang tidak stabil, sehingga hal ini memungkinkan akan terbentuk panas di tempat tersebut, panas akibat putaran ini lama kelamaan akan membuat rol menjadi hancur dan ini akan berdampak serta mempengaruhi distribusi tinta diatas roll tidak lagi sesuai keperluannya, pada beberapa kasus ini terjadi akibat karat yang terakumulasi sehingga akan membuat setting roll menjadi tidak rata, indikator sederhananya adalah saat dilakukan proses “nipping” akan didapatkan garis “inching” yang tidak rata/ besar sebelah

Fountain Solution dalam Air Pembasah Harus cocok untuk semua jenis Plate

Air pembasah yang baik haruslah kompatibel dengan bahan yang berhubungan langsung atau tidak langsung dengannya, diantaranya adalah plate, ragam jenis plate yang saat ini ada di pasaranbaik plate conventional maupun plate berteknologikan CTP, sangatlah beragam dan mempunyai keunggulan tertentu disamping kekurangannya, beberapa dasawarsa teknologi plate negative masih menjadi pilihan, namun kemudian seiring berjalannya waktu teknologi ini tergantikan, walau tetap pada dasarnya diharapkan pada kualitas plate jenis apapun air pembasah haruslah tetap sanggup mengakomodir daya kerja plate ini.

Fountain Solution dalam Air Pembasah Harus dengan cepat menyeimbangkan air dan tinta (plate, rollers) :

Saat Fountain solution berinteraksi dengan tinta diatas plate, keseimbangan ini diatur dengan sendirinya oleh sifat oleophilic dan hydrophilicnya lapisan yang terdapat pada plate,

Kecepatan dalam menyeimbangkan keduanya sangat bergantung pada komposisi dan kualitas fountain itu sendiri, maka syarat mutlak yang tak kalah pentingnya adalah air pembasah harus sanggup bekerja diatas plate dengan kualitas apapun dan dengan cepat menyeimbangkan diri saat berinteraksi dengan tinta

Secara umum pencapaian kualitas cetak ditinjau dari air pembasah telah kita kupas secara tuntas, dalam beberapa literatur dan Trouble shooting guide yang pernah diterbitkan secara gamblang dinyatakan bahwa 80% problem cetak seringkali ditimbulkan oleh  air,

Betapa hebatnya pengaruh air dalam proses cetak Offset Lithography ini,  namun seringkali air dianggap bukan bagian penting yang diperhatikan, karena selain dianggap “biasa” maka air akhirnya disepelakan penangannya, Dalam beberapa literatur dan grafik data consumable pada operasi cetak Offset nilai prosentase air pembasah tidak lebih dari 1%, namun percayalah apabila kita abaikan yang 1% ini, boleh jadi bisnis cetak yang dijalankan itu keseluruhannya rusak dan tak  berarti.

Dalam tulisan berikutnya akan dipaparkan bagaimana pengaruh Spray Powder terhadap kualitas cetak apa permasalahan yang ditimbulkannya dan Bagaimanakah tatacara merawat Roll dan Blanket agar pencapaian cetak kualitas tinggi dapat dicapai, lalu apa hubungan kedua permasalahan tersebut dengan air pembasah?  Nantikan tulisan berikutnya pada edisi mendatang (BERSAMBUNG) Selengkapnya tulisan tersebut terdapat pada majalah Print Media edisi 67, 68 ,69 ,70 ,71 , dan 72.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here