КОНЦЕНТРАТ УВЛАЖНЯЮЩЕГО РАСТВОРА ДЛЯ ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТИ Российский патент 2013 года по МПК B41N3/08 B41M1/06 

Изобретение относится к полиграфии, в частности к увлажняющим растворам для офсетных печатных форм.

При офсетной печати используют печатную пластину, которая в основном не обладает никакой разностью высот. Напротив, участки изображения и участки неизображения офсетной печатной пластины имеют различные смачивающие свойства, то есть гидрофобную и гидрофильную области. Офсетная печатная пластина содержит, как правило, носитель, который снабжен подходящим гидрофобным покрытием. На участках изображения светочувствительный слой удаляется так, что освобождается гидрофильный слоистый носитель. Для офсетной печати используют краску на масляной основе. При этом гидрофобные области печатной пластины смачиваются печатной краской, а гидрофильные области не смачиваются печатной краской. Более подробные детали техники офсетной печати описаны, например, у Römpp-Lexikon "Lacke und Druckfarben", изд. Георг Тимэ, Штутгарт, Нью-Йорк 1998, с.167-170.

Для печатных процессов, например, офсетную печатную пластину натягивают на формный цилиндр. Формный цилиндр касается двух следующих прокатных валиков, так называемого красочного валика и так называемого увлажняющего накатного валика.

С помощью красочного валика печатная краска на масляной основе наносится на печатную пластину, а с помощью увлажняющего накатного валика так называемый увлажняющий раствор наносят на поверхность пластины. В увлажняющем растворе содержится вода, в которой растворены различные вспомогательные средства. Увлажняющий раствор, как правило, получают путем разбавления концентрата увлажняющего раствора водой. Дополнительные добавки могут затем, при необходимости, отдельно добавляться к воде или увлажняющему раствору. Задачей увлажняющего раствора является получение на непечатающих частях печатной пластины стабильной пленки влаги, которая сокращает принятие офсетной краски данными частями печатной формы.

От увлажняющего накатного валика увлажняющий раствор переносится как на печатающую, так и на непечатающую область печатной пластины. Количество переносимого увлажняющего раствора можно регулировать, например, через скорость черпательного валика в увлажняющем аппарате. В непечатающих областях увлажняющий раствор обеспечивает гидрофильность областей. В печатающих областях из увлажняющего раствора и печатной краски образуется эмульсия краска-вода.

Хороший результат печати при офсетной печати довольно значительно зависит от количества увлажняющего раствора, который переносится на печатную пластину. Если переносится слишком мало увлажняющего раствора, то гидрофильные области отталкивают печатную краску не в достаточной массе, так что также еще не печатающие области по меньшей мере частично смачиваются печатной краской и таким образом нежелательным способом краска переносится на бумагу. Печатник обозначает данные нарушения печати как тонирование или смазывание. Если переносится слишком много увлажняющего раствора, то слишком много воды эмульгируется в печатной краске, что отрицательно влияет на реологические свойства печатной краски. Это выражается, например, в убывающей интенсивности цвета или проблемах по переносу краски на офсетный цилиндр или бумагу.

В общем, желательно с возможно низкими количествами увлажняющего раствора достигать достаточного отталкивания, чтобы избежать сильного эмульгирования краски и, например, вместе с тем происходящего убывания интенсивности цвета.

Известен концентрат увлажняющего раствора для офсетной печати (патент РФ N 2388769, кл. B41N 3/08, В41М 1/06, B41F 7/04), включающий, по меньшей мере, один полимер Р, представляющий собой продукт взаимодействия полиэтиленамина со сшивающим агентом, полученным взаимодействием полиэтиленгликоля с молекулярной массой 1500 с эпихлоргидрином и акриловой кислотой, содержащей аминогруппы, модифицированные группой CH₂ CH₂ COOH и или ее солями; цитрат тринатрия, глицерин, биоцид и воду.

Недостатками концентрата увлажняющего раствора являются

сложность получения полимера, который входит в состав концентрата и состоит из большого количества компонентов, которые в свою очередь являются производными нефтепродуктов;

взрывоопасность и вредность для здоровья, входящих в полимер компонентов;

сложность утилизации полимера;

высокая стоимость полимера, очень сильно увеличивающая стоимость концентрата.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является концентрат увлажняющего раствора для офсетных печатных форм по а.с. N 1567395, кл. В41М 1/06, B41N 3/08. Увлажняющий раствор содержит буферную смесь на основе лимонной кислоты и щелочного агента (едкого натра), многоатомный спирт, гидрофильный коллоид - гидролизованный 18% полиакрилнитрил, антисептик - соль хромовой кислоты, выбранную из группы, содержащей бихромат аммония, бихромат натрия и бихромат калия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Лимонная кислота 0,15-0,35 Едкий натр 0,03-0,10 Многоатомный спирт 1-4 Гидролизованный 18%-ный полиакрилнитрил 0,5-2,0 Указанный антисептик 0,01-0,20 ПАВ 0,01-0,05 Моноэтиловый эфир этиленгликоля 4-10 3%-ная перекись водорода 0,1-0,4 Вода остальное

Недостатками вышеуказанного концентрата являются

токсичность увлажняющего раствора из-за наличия в его составе едкого натра;

пожароопасность из-за наличия в концентрате увлажняющего раствора легковоспламеняющих компонентов (многоатомный спирт, моноэтиловый эфир этиленгликоля);

высокая стоимость концентрата увлажняющего раствора из-за большого количества дорогостоящих компонентов, входящих в его состав.

Задачей изобретения является уменьшение токсичности концентрата увлажняющего раствора при сохранении его качества.

Поставленная задача достигается тем, что в концентрате увлажняющего раствора для офсетной печати, содержащем лимонную кислоту и щелочной агент, согласно изобретению, в качестве щелочного агента используют натрий фосфорнокислый 12-водный при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Лимонная кислота 3,5-6,5 Натрий фосфорнокислый 12-водный 10-14 Вода остальное

Такой состав концентрата увлажняющего раствора позволяет достичь оптимального коэффициента поверхностного натяжения пленки вода-краска, который обеспечивает равномерное нанесение краски на бумагу без использования токсичных компонентов.

Концентрат увлажняющего раствора получают путем интенсивного смешивания в стеклянной посуде по рецептуре, указанной в формуле изобретения. Например: натрий фосфорнокислый 12-водный 120 г размешивают в горячей воде (60°C) в 500 мл до полного растворения. Затем в этом растворе растворяют лимонную кислоту 45 г до полного растворения. Затем добавляют воду до 1 литра. В таблице 1 приведены конкретные составы концентрата по изобретению.

Таблица 1 Наименование компонентов Содержание, мас.% в концентрате по примеру 1 2 3 Лимонная кислота 0,035 0,045 0,065 Натрий фосфорнокислый 12-водный 0,1 0,120 0,14

В таблице 2 приведены сравнительные данные показателей пробельных элементов, полученные при использовании предлагаемого концентрата для увлажняющего раствора в сравнении с прототипом.

Таблица 2 Концентрат увлажняющего раствора   Варианты Прототип Предлагаемый 1 2 3 Краевой угол смачивания в избирательных условиях, град. 40 48 40 37 Физико-химическая устойчивость пробельных элементов по числу перекаток жирной кислоты 20 18 20 20 Коэффициент контрастности при пробной печати не менее 0,38 (ОСТ 29.70-81) 45 40 0,45 47 Поверхностное натяжение, н/м 44,6 46 50 42

Заявленные пределы компонентов обеспечивают необходимую контрастность печати, устойчивость пробельных элементов, баланс вода-краска, равномерное нанесение изображения.

При содержании в концентрате увлажняющего раствора лимонной кислоты более 5,5% проявляются следующие негативные явления:

замедление процесса закрепления краски, особенно при запечатывании невпитывающих материалов;

плохое затвердевание красочной пленки, это означает снижение прочности на истирание, ухудшение высыхания, что ведет к сильному отмарыванию;

оголяются металлические валики красочной системы, нарушается равномерность подачи краски;

нечеткое пропечатывание мелких элементов изображения и преждевременный износ печатных форм.

При содержании в концентрате увлажняющего раствора щелочного агента (натрия фосфорнокислого 12-водного), превышающего 14%, проявляются следующие негативные последствия:

омыление (сероватый оттенок) печатной краски в связи с тем, что на валиках образуется состав "краска в воде" вместо требуемого "вода в краске". (В коллоидной химии различают эти два вида эмульсии в зависимости от того, что является наружной фазой - масло или вода. Если образуется устойчивая эмульсия типа "вода в масле", то хоть и изменяются некоторые свойства краски, но не нарушается нормальное смачивание печатной формы). Известно, что красочный аппарат нормально работающей печатной машины содержит около 25% воды;

эмульгирование печатной краски и наслоение ее на валиках;

тенение пробелов печатной формы.

Аналогичные негативные явления проявляются при содержании лимонной кислоты в концентрате менее 3,5%.

При содержании в концентрате увлажняющего раствора щелочного агента менее 10% проявляются негативные явления, описанные при содержании лимонной кислоты более 5,5%.

Преимуществами предлагаемого изобретения по сравнению с известными являются

значительное уменьшение токсичности в результате исключения из состава концентрата токсичных компонентов (едкого натра, многоатомного спирта, этиленгликоля и др.) при сохранении качества концентрата, обеспечивающего предотвращение эмульгирования краски, равномерную печать и достаточную насыщенность тона;

снижение пожаро- и взрывоопасности за счет исключения из состава концентрата легковоспламеняющих и взрывоопасных компонентов;

снижение стоимости концентрата из-за исключения из состава дорогостоящих компонентов;

упрощение условий хранения и транспортировки компонентов концентрата, не требующих специальных условий.

Концентрат увлажняющего раствора для офсетной печати содержит лимонную кислоту и щелочной агент. В качестве щелочного агента используют натрий фосфорнокислый 12-водный при соотношении компонентов, мас.%: лимонная кислота 3,5-6,5; натрий фосфорнокислый 12-водный 10-14; вода - остальное. Технический результат - уменьшение токсичности раствора при сохранении приемлемого качества офсетной печати. 2 табл.

Концентрат увлажняющего раствора для офсетной печати, содержащий лимонную кислоту и щелочной агент, отличающийся тем, что в качестве щелочного агента используют натрий фосфорнокислый 12-водный при следующем соотношении компонентов, мас.%:
лимонная кислота 3,5-6,5 натрий фосфорнокислый 12-водный 10-14 вода остальное