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Flachdruckplatten aus Aluminiumblech und Verfahren zur Herstellung derselben.
Die Erfindung bezieht sich auf Flachdruckplatten und auf Verfahren zur Herstellung derselben.
Der Flachdruck von Metallplatten hängt von der Unmischbarkeit des Öles und Wassers, der wahlweisen Zurückhaltung einer fettigen Substanz an den das zu reproduzierende Bild tragenden Stellen und einer ähnlichen wahlweisen Zurückhaltung einer wässerigen Befeuehtungsflüssigkeit an den bildfreien Stellen ab. Zur Erzielung dieser wahlweisen Zurückhaltungen werden gewöhnlich alle Fettspuren von der Platte entfernt und hierauf wird sie "geätzt", um eine basische Schichte zu bilden, mit welcher die Fettsäurekomponente, der lithographische Stift od. dgl. reagiert. Durch diesen Vorgang wird die Platte für Einschwärzfarbe aufnahmefähig und dieser Vorgang wird gewöhnlich knapp vor dem Auszeichnen des gewünschten Bildes auf der Platte durch die Einschwärzfarbe durchgeführt.
Hierauf wird die Platte weiter behandelt, um deren bildfreie Stellen nicht aufnahmsfähig zu machen, u. zw. erfolgt dies durch Behandlung mit einer verdünnten Säure, nach welcher, wenn nötig, eine Behandlung mit einem anhaftenden Kolloid, wie Gummiarabikum, erfolgt. Nun wird das Bild durch Terpentin entfernt und hierauf durch Asphalt oder eine andere Substanz ersetzt, welche an der Platte einen stärkeren Halt hat und daher der abnutzenden Einwirkung der arbeitenden Druckrollen besser widersteht. Um diese abnutzende Einwirkung noch weiter zu verringern, werden die Metallplatten gewöhnlich gerauht oder gekörnt, z. B. durch Behandlung der Plattenoberflächen mit feinem Sand.
Diese Behandlung verhindert auch, dass der Feuchtigkeitsfilm durch die Rollen entfernt wird, da er an den bildfreien Stellen verbleiben muss, um deren Verunreinigung durch Druckerschwärze zu verhindern ; dieser Vorgang ist jedoch kostspielig, zeitraubend und erfordert grosse Erfahrung.
Gemäss der Erfindung werden die Aluminiumflaehdruckplatten durch Behandlung von Alu- miniumblechen mit einer Lösung eines Alkalialuminates bei erhöhter Temperatur präpariert. Durch diese Behandlung wird etwa vorhandenes Oberflächenfett entfernt und gleichzeitig werden die Platten aufnahmefähig für Fettsäuren gemacht, d. h. es entsteht eine basische Oberfläche. Die Behandlung wird vorzugsweise so lange fortgesetzt, bis die Oberflächen der Platten feine Grübchen aufweisen, wodurch die gewünschte Körnung der Oberfläche in einfacherer Weise als durch die bekannte mechanische Körnung erzielt wird.
Wird die Behandlung mit heissem Aluminat fortgesetzt, so werden die Grübchen und schliesslich die zwischen ihnen liegenden Stellen durch einen mikroporösen Niederschlag bedeckt, der anscheinend aus einer Spur Alkali enthaltendes Aluminiumoxyd besteht ; dies erhöht die Zurückhaltungseigenschaften der Platten ganz bedeutend, so dass sie selbst schwach kohärente fette bildformende Materialien, wie der Überzug von gewöhnlichem Kohlenpapier, zurückhalten.
Dadurch entfallen das Ätzen sowie die früher erforderliche mechanische Körnung der Platten.
Beide Seiten der Platten sind nun verwendungsfähig und die Platten können eine unbegrenzte Zeitspanne lang aufbewahrt werden. Die Platten besitzen einen hohen Grad von Aufnahmsfähigkeit für die unmittelbar bildformenden, Fettsäuren enthaltenden Substanzen unabhängig davon, ob diese mittels der Feder, des lithographischen Stiftes oder der Schreibmaschine direkt oder durch Zwischenschaltung von Kohlenpapier aufgebracht werden. Photographische Bilder können auch direkt aufgebracht werden und im allgemeinen ist das Entfernen des Grundbildes und dessen Wiederherstellung durch ein anderes Mittel vermieden.
Es ist bekannt, auf Aluminiumflächen Aluminiumoxydschichten durch Behandlung der Aluminiumflächen mit Alkalien, Säuren oder mit Alkalien und Säuren zu erzeugen. Diese Oxydschichten
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haben aber keineswegs die Eigenschaften wie jene, welche mit Hilfe von Aluminiumaluminaten erzeugt wurden, denn nach den vorgenannten bekannten Behandlungsarten erzeugte Oxydsehiehten bestehen nicht aus feinstporigem, Spuren von Alkali enthaltendem Aluminiumoxyd, wie diese durch die erfindungsgemässe Behandlung mit Aluminiumaluminat erreicht werden.
Auch bei der Behandlung von Aluminiumplatten mit Alkalien, insbesondere mit Ätzalkalien, findet die Bildung von Aluminaten statt, doch tritt eine Einwirkung derselben auf die Aluminiumplatte nicht in Erscheinung, weil die Einwirkung der stark dissozierten Alkalilösungen die an sich schwache Dissoziation der Aluminatlösungen derart zurückdrängt, dass diese letzteren auf das Aluminium wirkungslos bleiben. Die Wirkung der Aluminatlösung tritt jedoch für sich verwendet in der erfindungsgemässen Weise sofort auf, indem durch deren Einwirkung auf eineAluminiumplatte eine feinstporige, schwach alkalisch reagierende Oxydschicht gebildet wird.
Im Vergleich mit den bekannten Verfahren bilden die beim erfindungsgemässen Verfahren auftretenden Vorteile einen bedeutenden Fortschritt. Die nach diesem behandelten Platten besitzen für Fettsäuren eine derart hohe Aufnahmsfähigkeit, dass selbst oberflächliche Flecke, die durch Unachtsamkeit oder Zufall entstehen, festgehalten werden und als entstellende Zeichen an den nicht druckenden Stellen der fertigen Platte aufscheinen. Dies kann wohl durch vorsichtiges Aufbringen des Bildes auf der Platte verhindert werden. Es wurde nun gefunden, dass die alkalische Eigenschaft der Platten- oberflächen nicht eine notwendige Voraussetzung zur zufriedenstellenden Reproduktion der Bilder
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neutralisiert, beispielsweise durch Eintauchen in eine Säure, z. B.
Salpetersäure, und hierauf mit Wasser gewaschen, so sind sie mit Vorteil für Flachdruckzwecke verwendbar. Die Tatsache, dass die neutralsierten Platten nicht die Zurüekhaltungseigenschaft der alkalisch reagierenden Platten besitzen, ermöglicht das leichte Entfernen von Mängeln, wie oberflächliche Flecken und Fingerabdrücke.
Nachdem die Aluminiumplatten durch Behandlung mit Alkalialuminat präpariert wurden, werden sie im Wasser abgespült, um eine braune Farbveränderung zu verhindern, die sonst durch die mitgeführte Lösung bewirkt wird. Hierauf können sie mit einem weichen Gummisehwamm oder mit Baumwollwatte abgewischt werden, um etwa vorhandenen losen Niederschlag, wie eine auf den Oberflächen der Al-Mn-Legierungsplatten erscheinende dunkelgraue Ablagerung, zu entfernen.
Die Reaktion zwischen den Aluminiumplatten und heissem Alkalialuminat ist nicht ganz klar.
Gelangt die heisse Natriumaluminatlösung in Berührung mit Aluminium, so findet anscheinend eine Aufspaltung unter Bildung von Aluminiumhydroxyd oder-oxyd, welches niedergeschlagen wird, und Natriumhydroxyd, welches mit dem Aluminium reagiert, statt, wobei neuerlich Natriumaluminat gebildet und das Metall angegriffen wird.
Für jede gegebene anfängliche Konzentration des Natriumaluminates hängt die Menge des mit dem Aluminium der Platten in Reaktion tretenden Natriumhydroxydes von dem Verhältnis der in das Bad getauchten Aluminiumfläche zum Volumen des Bades ab. Die vorteilhafteste Behandlung wird erzielt, wenn das Verbrauchsverhältnis des Alkalihydroxydes gleich ist seinem Entbindungsverhältnis aus dem Alkalialuminat, d. h. dass die Konzentration an Aluminat, welche sich mit Beginn der Arbeit einstellt, aufrechterhalten wird, indem die Abscheidung des Aluminiumhydroxydes bzw.
-oxydes und gleichzeitig die mit den Aluminiumplatten in Reaktion tretenden äquivalenten Mengen an Alkalihydroxyd gleichbleiben.
Die Temperatur, Alkalikonzentration, Behandlungsdauer und das Verhältnis der Aluminium- oberfläehe zum Volumen der Behandlungslösung sind bis zu einem gewissen Grade Kompensationsvariable. Daher brauchen die Unterschiede in der Konzentration nicht berücksichtigt werden und können im wesentlichen die gleichen Ergebnisse durch Änderung der Temperatur oder der Dauer der Behandlung oder beider und auch durch Änderung des Verhältnisses zwischen Oberfläche und Volumen der behandelnden Lösung erzielt werden.
Zweckmässig werden 5% ige Losungen des handelsüblichen 90% igen Natriumaluminates bei Temperaturen verwendet, welche etwas unter dem Siedepunkt, beispielsweise bei 910 plus oder minus 3 C,
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Eintauchen des Aluminiums in eine derartige Lösung fällt der Molprozentsatz in einer Lösung zuerst rasch und steigt dann wieder. Durch Einstellen einer oder mehrerer der obenerwähnten verschiedenen Variablen kann der Molprozentsatz innerhalb seines Anfangsbereiches aufrechterhalten werden.
Beim Arbeiten in Mengen werden die Metallplatten vorzugsweise im Abstand von ungefähr 2-9 cm lotrecht aufgehängt. Bei vorzugsweise kontinuierlichem Arbeiten wird ein Metallband in einer oder mehreren Schleifen durch das Bad bewegt, so dass das Band grösstenteils lotrecht in demselben hängt. Das niedergeschlagene Aluminiumhydroxyd lagert sich im Behandlungsgefäss ab und wird vorzugsweise täglich aus diesem entfernt. Vorteilhaft wird das Bad nicht in Bewegung versetzt, da diese Ablagerung mit dem in Behandlung stehenden Material nicht in Berührung gelangen soll. Das Gefäss kann auf geeignete Weise, z. B. durch Dampf führende Rohre, erwärmt werden. Wasserverluste durch Verdampfen und Lösungsverlust durch Mitführen durch das Metall müssen ersetzt werden ; erlaubt ist ein Lösungsverlust bis zu 10%.
Gewöhnlich erfordert dies zwischen 3 und 6 Stunden, u. zw. hängt dies davon ab, ob der Betrieb kontinuierlich oder unterbrochen ist.
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Beispiel 1 : Eine Aluminiumplatte in der Form eines ununterbrochenen Bandes wird in ive Minuten und bei einer Temperatur von 910 plus oder minus 30 C durch eine 5% ige Losung von handelsüblichem weissem löslichem 90% igem Natriumaluminat gezogen, wobei ein Volumen von 19 1 auf
0. 929 m2 Aluminium kommt. Die Platte wird dann in Wasser abgespült und abgewischt, um anhaftenden
Abschaum zu entfernen. Hierauf wird die Platte getrocknet und nun ist sie gebrauchsfähig.
Ein ähnliches Ergebnis wird erzielt, wenn die aufgehängten Aluminiumplatten 11/2 Minuten lang mit ähnlichen Zwischenräumen zwischen jeder derart behandelten Menge in demselben Bad behandelt werden, wobei das Verhältnis 9. 5l der Behandlungslösung für 0. 929 m2 Metall beträgt.
Der Molprozentsatz des NaOH beträgt ungefähr 15 und der Gewichtsverlust des Metalls ist ungefähr 2-0 plus oder minus 0. 1 g pro 0. 929 m2 der Plattenoberfläche.
Durch diese Behandlung entstehen Grübehen in den Metallplatten und mikroporöses Material ist in den Grübchen abgelagert. Das derart behandelte Metall eignet sich insbesondere zur Aufnahme photographischer Bilder.
Beispiel 2 : Sind Platten erwünscht, welche nicht nur in den die Grübchen aufweisenden
Flächen, sondern im wesentlichen über die ganze Oberfläche die mikroporöse Ablagerung aufweisen, so werden nach dem ersten Beispiel behandelte Platten mit einer stärker verdünnten Lösung, die beispielsweise 0-75% Natriumaluminat enthält, weiter behandelt. Das Verhältnis zwischen Oberfläche und Volumen erhöht sich auf 0-929 mi pro ungefähr 4 l, die Behandlungszeit beträgt 3 Minuten.
Die
Molkonzentration des NaOH beträgt ungefähr 5% und der Gewichtsverlust beträgt ungefähr 0. 1 g pro 0. 929 m2 der Plattenoberfläche. Es bildet sich ein Überzug von einer Stärke von 0-001 mm. Derart behandelte Platten sind sehr aufnahmsfähig für das direkte Bildfonnen durch Substanzen, welche wenig freie Fettsäure enthalten und sonst schlecht haftend sind, wie beispielsweise Kohlenpapier.
Beispiel 3 : Statt nach dem ersten und zweiten Beispiel vorzugehen, wird das nicht behandelte Metall in einem einzigen Vorgang mit Grübehen versehen und vollständig überzogen werden, u. zw. erfolgt dies durch die Behandlung für 10 Minuten in einem Bad, welches 1-5% Natriumaluminat mit einer 5-10%eigen Molkonzentration des NaOH enthält. Der Gewichtsverlust beträgt ungefähr 1-0 g pro 0-929 m2 Plattenoberfläche. Die Stärke des Überzuges beträgt zwischen 0-002 und 0-003 mm.
Stärkere als die angegebenen Lösungen können Verwendung finden, jedoch bewirken weniger konzentrierte Bäder nicht immer die vollständige Entfernung des gewöhnlich ursprünglich mit dem Metall verbundenen Fettes. Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird nicht nur das oberflächliche Fett, sondern auch das während der Behandlung mit den Walzen in das Metall eingewalzte Fett entfernt.
Die Körnung der derart behandelten Platten ist so fein, dass sie bei photographisch aufgebrachten Bildern selbst die feinsten Halbtöne nicht beeinträchtigt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erzeugung von Flaehdruckplatten aus Aluminium, welche durch Behandlung in einem heissen Alkalibad fettsäureaufnahmefähig gemacht wurden, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumplatten in eine heisse Alkalialuminatlösung getaucht werden, bis die Plattenoberfläche vom Fett befreit und mit zahlreichen kleinen, mit einem mikroskopisch poröse Spuren von Alkali enthaltenden Aluminiumoxydniederschlag überdeckten Ätzgrübchen bedeckt sind.