DE1907582B

DE1907582B - Druckfarbenzusatz

Info

Publication number: DE1907582B
Authority: DE
Inventors: Manuel Julian; Mascaro Jose Socorregut; Barcelona Lecha (Spanien)
Original assignee: Salvat Editores, S.A.; Colores y Derivados, S.A.; Barcelona (Spanien)

Description

1 2

Das erfindungsgemäße Verfahren bezweckt die des über das Blatt verteilten Pulvers, doch versteht

Erzeugung eines Stoffes, der im Gemisch mit Farbe es sich von selbst, daß die Menge des versprühbaren

zum Drucken — insbesondere nach dem Offset- körnigen Pulvers begrenzt ist, damit die Qualität

system — ungetrocknete Farbe auf bedruckten Papier- des Druckes nicht beeinträchtigt wird. Außerdem

blättern daran bindert, einen Abdruck oder ein Ab- 5 besitzt das erwähnte Verfahren schwerwiegende Nachr^

färben auf benachbarten Blättern hervorzurufen. Der- teile. Das bedruckte Papier, auf welches das Pulvef '*/

artige Abdrucke entstehen namentlich, wenn beim zum Verhindern des Abfärbens bzw. Abdrufckens ι ''■■,

Aufeinanderfallen der bedruckten Papierblätter die aufgebracht wurde, muß mit der nach unten gekehrten" / Druckfarbe auf der Oberseite des ersten Blattes auf Oberseite bedruckt werden. In diesem Augenblick . *

die Rückseite des folgenden Blattes abfärbt. io geschieht folgendes: Während das einseitig bedruckte

Dieses Problem ist so alt wie die Drucktechnik Papier die Maschine noch einmal durchläuft, gelangt selbst. Früher, als die Druckmaschinen mit viel Pulver von der ersten Seite auf den Druckzylinder niedrigeren Geschwindigkeiten arbeiteten als die heuti- und von letzterem auf den das Drucktuch haltenden gen Maschinen, wurde das Abfärben bzw. Abdrucken Zylinder sowie zum Farbwerk (hier wird auf eine durch Zwischenlage eines »Macula« (Makulatur) 15 Offsetdruckanlage Bezug genommen). Die Ansammgenannten Papierbogens zwischen die einzelnen be- lung von Pulver auf den erwähnten Teilen der Madruckten Blätter verhindert. Diese Macula bzw. schine erschwert die Übertragung des Bildes bzw. Makulatur, ein im allgemeinen poröses Papierblatt, des Druckes zwischen den Zylindern. Außerdem trennte die einzelnen Blätter voneinander, und der wird die Druckfarbe so sehr verändert, daß es nor-Abdruck bzw. das Abfärben vollzog sich auf der 20 malerweise erforderlich ist, die Presse jede halbe Macula anstatt auf den frisch gedruckten Blättern. Stunde anzuhalten und zu reinigen. Bei gewissen

Moderne Druckmaschinen bedrucken mehr als Druckerpressen sind Totzeiten von etwa 16% der 6000 Blatt pro Stunde. Infolgedessen ist eine Zwi- gesamten Druckzeit einer Maschine für Reinigungsschenlage von Makulatur zwischen aufeinanderfol- zwecke international zugelassen. Dies bedeutet einen gende bedruckte Blätter völlig ausgeschlossen. Man 25 beachtlichen Produktionsverlust, aber auch ein Abhat daher andere Verfahren versucht. In einer Viel- sinken der Qualität der erzeugten Drucke, zahl von Ländern war die Forschung insbesondere Außer den erwähnten Nachteilen bedingt die Verauf Druckfarben gerichtet, bei denen dank beschleu- Wendung von Spritz- bzw. Sprühgeräten eine gründnigter Trocknung ein Abfärben bzw. Abdrucken lichere und häufigere Reinigung der Betriebsräume nicht auftritt. Ein durchschlagender Erfolg ist damit 30 der Pressen, da das schwebende Pulver auch zu den nicht erzielt worden, denn die der Druckfarbe zum übrigen Teilen der Maschine, den Motoren, den Trocknen auf dem Papier zur Verfugung stehende Übersetzungsgetrieben usw. gelangt. Auch die GeZeit beträgt weniger als 0,6 s. sundheit der in diesem Gewerbe tätigen Menschen

Ebensowenig hat die Zugabe gewisser Stoffe zur wird dadurch beeinträchtigt.

Druckfarbe, welche bei Luftzutritt oxydieren und 35 Versuche, die zum Zweck der unmittelbaren Eineine Schutzschicht auf der Druckfarbe bilden, prak- bringung des Trennpulvers in die Druckfarbe antische Ergebnisse gezeitigt. Derartige Stoffe beein- gestellt wurden, haben keine brauchbaren Ergebnisse flüssen die Struktur bzw. den Aufbau der Druck- gebracht. Wird solches Pulver im trockenen Zufarbe selbst und rufen beim Drucken Schwierigkeiten stand zugesetzt, so absorbiert es nicht feste Bestandhervor, indem die Druckfarbe Glanz verliert und 40 teile der Druckfarbe und ändert deren Viskosität auch weil das Gewicht der von der Druckmaschine sowie die Trocknungseigenschaften. Außerdem beabgegebenen und zur Auflage kommenden Papier- wirkt der Zusatz von Pulver in trockenen Zustand blätter ein Brüchigwerden der Schutzschicht bewirkt, eine Störung des Gleichgewichts von Trägerflüssigwas das Austreten der inneren feuchten Druckfarbe keit zu Farbstoff, verringert den Glanz der Druckermöglicht, die das Abfärben bzw. Abdrucken ver- 45 farbe und bringt ihn sogar zum Verschwinden. Außerursacht. dem führt die Zugabe von trockenem Pulver in die

Dem Problem des Abfärbens bzw. Abdruckens Druckfarbe zur Bildung von Klumpen, insbesondere begegnet man gegenwärtig in der Welt überall durch in Bereichen sehr starker Färbung. Diese Klumpen-Anwendung eines Verfahrens, das darin besteht, bildung erschwert das Drucken und bedingt bisauf einem frisch bedruckten Blatt in gleichförmiger 50 weilen das Anhalten der Presse zu Reinigungszwecken. Weise eine Schicht sehr feinen Pulvers aufzubringen, Die genannten Schwierigkeiten dieser bekannten beispielsweise Mehl oder Stärke. Jedes Körnchen Verfahren sollen durch die nachstehend beschriebene des Pulvers hat einen Durchmesser, der größer ist Erfindung beseitigt werden.

als die Dicke der aufgebrachten Druckfarbenschicht, Setzt man also zur Druckfarbe einen Stoff zu,

so daß ein Teil eines jeden Körnchens oder wenigstens 55 der aus trennenden Körnern besteht, welche in einem

eines größeren Anteils der Körnchen aus der Druck- mit der Druckfarbe verträglichen flüssigen Mittel

farbenschicht hervorragt und das nächste bedruckte dispergiert sind, so gestattet dies eine Verteilung

Blatt auf dem erwähnten Körnchen aufruht, nicht der erwähnten trennenden Körner in angemessenem

aber auf der Druckfarbe des benachbarten Blattes. Anteil in der Druckfarbe. Deren grundsätzlicher

Heutzutage werden daher viele Druckmaschinen 60 Aufbau bzw. ihre Struktur wird durch eine solche

mit einer Pulversprühvorrichtung versehen. Als solche Verteilung nicht geändert. Die trennenden Körner

dient im wesentlichen eine Spritz- bzw. Sprüheinrich- dienen als hinreichendes Tragelement für das nächste

tung, welche die Körnchenmasse auf das bedruckte Blatt, wenn dieses auf das zuvor bedruckte erste Blatt

Papier aufspritzt. zur Auflage kommt. Besonders vorteilhaft ist die

Offensichtlich setzt das erwähnte Verfahren das 65 Benutzung von Teilchen, die bei Mischung mit Wasser

Abfärben bzw. Abdrucken herab, kann es jedoch quellbar sind; derartige Stoffe sind nach dem Offset-

nicht vollständig verhindern. Das Ausmaß der Ver- system üblicherweise im Gebrauch,

ringerung steht in direkter Beziehung zu der Menge Die Fähigkeit von Mehl- und Stärkekörnern,

Wasser zu absorbieren und ohne Auflösung zu quellen, ist bekannt. Hier handelt es sich jedoch darum, solche Körner als Bestandteile eines Stoffes zu benutzen, welcher der Druckfarbe zugemischt wird, um das Abfärben bzw. Abdrucken zu vermeiden. In diesem Stoff übernehmen die Körner eine Trennfunktion.

Eine mikroskopische Untersuchung von Mehl- und Stärkekörnern in trockenem Pulverzustand — das ist der Zustand, der bei den bekannten Verfahren zur Gewinnung von Stärke und Mehl auftritt — zeigt, daß diese Körner häufig in Gruppen vorkommen und Klumpen bilden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist es deshalb außerordentlich wichtig, solche Klumpen aufzulösen, um einen hohen Anteil von einzelnen Körnern zu erhalten, die in dem zur Dispersion vorgesehenen flüssigen Mittel eine gleichmäßigere Dispersion eingehen. Dieser Vorgang ermöglicht es, daß jedes einzelne Korn nach der Klumpenauflösung vollständig in die Dispersionsflüssigkeit eingebettet ist. In der Druckfarbe, mit der die das Korn umhüllende Dispersionsflüssigkeit verträglich ist, verhält sich ein so eingebettetes Korn mithin wie ein Flüssigkeitsbestandteil, so daß die Körner sich in der Druckfarbe rasch und gleichmäßig verteilen.

Für ein Offsetdrucksystem wurden nun Stärkekörner mit einem Durchmesser ausgewählt, welcher der Dicke der beim Drucken aufgebrachten Druckfarbschicht angemessen ist. Setzt man für diese Dicke etwa 2 μΐη pro Farbe an und zieht man fünf Farbdrucke in Betracht, so beträgt die Dicke der aufgebrachten Farbschicht etwa ]0μπι. Nach der Erfindung sind nun Maisstärketeilchen geeignet, die im Trockenzustand einen mittleren Durchmesser von etwa 11 ^m haben. Dieser miniere Durchmesser vergrößert sich natürlich nicht nur bei der Aufnahme von Wasser während des Druckvorganges, sondern er nimmt auch während des Dispersionsvorganges zu. Versuche haben ergeben, daß eine solche Durchmesserzunahme der Teilchen, die zusammen mit der angemessenen Verteilung der Trennkörper in der Druckfarbe anwachsen, zu einer Beseitigung des Abfärbens bzw. Abdruckens führt

Unter Berücksichtigung der Eigenschaften der im Offsetsystem benutzten Druckfarbe eignet sich als Dispersionsmittel nach der Erfindung insbesondere eine Flüssigkeit auf ölbasis, die mit der Druckfarbe verträglich ist. Vorzugsweise besteht die ausgewählte Flüssigkeit aus einer Mineralölfraktion, deren Siedetemperatur zwischen 260 und 32O⁰C liegt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Flüssigkeit bzw. der Zusatz vom Typ der aliphatischen Kohlenwasserstoffe, so daß jede Giftwirkung vermieden wird.

Die Funktion der in geeigneter Weise dispergierten Stärke besteht darin, bei Zutritt von Wasser zuzueilen, so daß die Körner als Trennelemente zwischen den einzelnen bedruckten Papierblättern wirken. Während des Herstellungsverfahrens des Stoffes wird deshalb in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine organische Säure, deren Salze oder Ester zugesetzt, um eine wesentlich schnellere Wasseraufnahme durch die Stärketeilchen und dadurch eine Beschleunigung ihrer Größenzunahme zu bewirken. Die Zugabe der erwähnten Säure bzw. Säuren bzw. Salze steigert infolge der Zunahme des pH-Wertes des Wassers die gegenseitige Abweisung von Wasser und Druckfarbe. Besonders günstige Ergebnisse erzielt man somit nach der Erfindung durch Auflösung der Klumpen von Stärketeilchen und durch gleichmäßige Dispersion letzterer in einem flüssigen Mittel auf ölbasis, das mit der Druckfarbe verträglich ist und dem ein Zusatz von organischer Säure oder Säuren 5. bzw. deren Salz oder Salzen zugegeben wird.

Das Verfahren nach der Erfindung wird zweckmäßig in einem Umlaufverteiler bzw. -mischer durchgeführt, der innen Flügel bzw. Schaufeln oder Vorsprünge aufweist und mit einer vorgegebenen Gesch windigkeit umläuft, beispielsweise im sogenannten Cawles-Gerät. Das flüssige Mittel auf ölbasis und der Säuren- bzw. Salzzusatz wird in das Gerät eingegeben und etwa 5 Minuten lang bei etwa 600 U/min gemischt. Dem Gemisch werden die Stärketeilchen zugesetzt und das Ganze etwa 30 Minuten lang bei 1200 U/min dispergiert. Die mechanische Bewegung der Stärketeilchen dient dazu, die im Trockenzustand angetroffene Zusammenballung der Stärketeilchen aufzuspalten und eine Dispersion aus diskreten Teilchen zu schaffen, die der Dispersionsflüssigkeit auf ölbasis eine maximale Oberfläche bieten.

Wenngleich bei der Herstellung des Stoffes bevorzugt ein Säure- bzw. Salzzusalz erfolgt, kann dieser Stoff auch ohne einen solchen Zusatz hergestellt werden. In einem solchen Fall kann natürlich die zusätzliche Mischzeit (im obigen Beispiel 5 Minuten) im Gerät zum Vermischen der Säure bzw. des Salzes mit der Dispersionsflüssigkeit auf ölbasis entfallen.

Der hergestellte Stoif sollte der Druckfarbe kurz vor deren Verwendung in der Druckpresse zugemischt werden, so daß die gegebenenfalls in dem Stoff enthaltene Säure bzw. das Säurensalz innerhalb der Trocknungszeit die Druckfarbe nicht verändert und insbesondere nicht verschlechtert. Geht man in dieser Weise vor, so vermeidet man, daß die Farbflüssigkeit von den Stärketeilchen absorbiert wird, was zu einer Störung des Zähigkeitsgleichgewichtes von Flüssigkeit und Druckfarbe führen und z. B. zum überdecken der Autotypieraster beim Druckvorgang mit entsprechend schlechter Bildübertragung führen würde.

Vorzugsweise werden der Druckfarbe etwa 3 Gewichtsprozent des Anti-Abfärbstoffes zugesetzt, das entspricht einem Zusatz von etwa 1,8 Gewichtsprozent der Stärketeilchen zur Druckfarbe. Durch sanftes Mischen werden die Stärketeilchen in der Druckfarbe dispergiert.

Die Verwendung dieses Stoffes bei der Druckfarbe führt außer zu ihrem Hauptzweck, der in der Beseitigung des Abfärbens bzw. Abdruckens besteht, auch zu einer Abkürzung der Trocknungszeit der Druckfarbe. Es hat sich herausgestellt, daß die Druckfarbe etwa doppelt so schnell trocknet, wie das bisher möglich war. Diese Zeitersparnis ermöglicht es, die bedruckten Blätter zum Bedrucken der Rückseite nochmals durch die Druckpresse in einer Zeit zu führen, welche die Hälfte der zuvor benötigten Zeit beträgt.

Um eine vollständige Beseitigung des Abfärbens bzw. Abdruckens zu erzielen, ist es wichtig sicherzustellen, daß der gewonnene Stoff im Verlauf seiner Herstellung hinreichend verrührt worden ist Eine einfache Probe gestaitei die Feststellung, ob dieses Mindestriihren bzw. -dispei frieren bei dor Herstellung de?) Zusatzstoffes stattgefund«· hat. Hiu'/.u wird einer Prüfmenge des Stoffes in oi.iem Probierröhrchen ein gleich großes Volumen Wasser zup.-geben. Nach kräftigem Schütteln während 30 s bilden sich in dem

Röhrchen drei Schichten. Die oberste Schicht enthält Stärketeilchen und Wasser, suspendiert in der Flüssigkeit auf ölbasis. Die zweite oder mittlere Schicht enthält Wasser mit darin suspendierten Stärketeilchen. In der untersten Schicht befindet sich der Großteil der Stärketeilchen nahe dem Röhrchenboden in Wasser.

Bilden sich jedoch beim Zusammengeben der Stärketeilchen, des flüssigen Mittels und einer ebenso großen Wassermenge in einem Probierröhrchen nur zwei Schichten, nämlich das Mittel auf ölbasis in der oberen Schicht und die Stärketeilchen sowie Wasser in der unteren Schicht, so zeigt diese Form der Schichtenbildung eine ungenügende Dispersion der Teilchen in dem Mittel. In diesem Falle ist der Stoff nicht verwendbar.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung. Darin zeigt

F i g. 1 eine schematisierte Schnittansicht eines bedruckten Papierblattes unter Verwendung eines erfindungsgemäß hergestellten Stoffes und

F i g. 2 eine schematisierte Schnittansicht mehrerer Papierlagen ähnlich Fig. 1.

In F i g. 1 ist ein Papierblatt 18 dargestellt, das mit Druckfarbe 19 bedruckt ist, welche mit dem erfindungsgemäßen, nicht abfärbenden Stoff versehen wurde, der Stärketeilchen 20 enthält.

Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß mehrere Papierlagen 21, 22, 23 mit einer Druckfarbe bedruckt sind, welche mit dem erfindungsgemäßen, nicht abfärbenden Stoff vermischt ist. Man erkennt, daß die Papierlagen 21, 22, 23 aufeinander in der Weise liegen, daß das jeweils darüber befindliche Papier die Druckfarbe des darunter befindlichen nicht berührt, vielmehr auf den Stärketeilchen aufruht, welche in der Druckfarbe dispergiert sind.

Um den erfindungsgemäßen Stoff zu erzeugen, kann jede Art von Stärketeilchen benutzt werden, die bei Wasserzutritt quillt. Stärke hat die allgemeine Strukturformel (C₆H₁OO₅),,, und es gibt verschiedene Arten wie Mais-, Weizen-, Kartoffel-, Tapioka- und Reisstärke. Es wird angenommen, daß aus Kartoffeln gewonnene Stärketeilchen im Durchmesser unter den Teilchen der üblichen Stärkesorten am größten sind. Der Durchmesser von Kartoffelstärketeilchen reicht von 15 bis 100 μΐη, wobei der mittlere Durchmesser etwa 30 μΐη beträgt. Stärketeilchen anderer Herkunft haben einen mittleren Durchmesser von weniger als 30 μΐη.

Bei einer Messung an Maisstärketeilchen im trockenen, undispergierten Zustand ergab sich aus 83 Einzelmessungen ein Durchmesserbereich zwischen 3 und 18 μπι, bei einem mittleren Durchmesser von etwa 11 μηι und einem mittleren Volumen von etwa 700 μΐη³. Die im Zusatzstoff zur Druckfarbe dispergierten Stärketeilchen besaßen, wie sich aus 119 Einzelmessungen ergab, einen Durchmesserbereich zwischen 3 und 22 μΐη mit einem mittleren Durchmesser von 13 μπα und einem mittleren Volumen von etwa 1150 μην³. Diese Größenzunahme ist vermutlich auf die Absorption des flüssigen Dispersionsmittels zurückzuführen.

Nachdem Wasser zu den Maisstärketeilchen des Zusatzstoffes zur Druckfarbe hinzutreten konnte, vergrößerte sich ihr Durchmesser — wie 208 Einzelmessungen zeigten — innerhalb eines Bereiches von 5 bis 22 μηι auf einen mittleren Durchmesser von etwa 16 μηι und ein mittleres Volumen von etwa 2150 μΐη³. Es ergab sich also eine Volumenzunahme auf etwa das Dreifache des Volumens der trockenen Stärketeilchen.

Obgleich als Dispersionsmittel wie oben beschrieben eine Mineralölfraktion mit dem Siedebereich zwischen 260 und 32O⁰C bevorzugt wird, läßt sich praktisch jedes andere Mittel auf ölbasis benutzen,

ίο sofern es nur nicht wäßrig und mit der Druckfarbe verträglich ist. Die letztere Bezeichnung bedeutet hier, daß das Mittel auf ölbasis eine Viskosität (Zähigkeit) solcher Art besitzt, daß es bei Aufbereitung zum Druckfarbenzusatzstoff vollständig mit der Druckfarbe mischbar ist und deren Zähigkeit oder Aussehen nicht merklich ändert. Außerdem soll das Mittel den Farbstoff (das Pigment) oder andere Bestandteile der Druckfarbe nicht merklich angreifen.

Beispiele geeigneter öle umfassen tierische und pflanzliche öle, die entweder trocknend, halbtrocknend oder nichttrocknend sind, beispielsweise Rizinusöl, Leinsamenöl, Tungöl (Chinesisches Holzöl), Baumwollsaatöl, Olivenöl und Kokosnußöl. Auch Mineralöle können Verwendung finden, und unter diesen haben sich die folgenden aliphatischen Kohlenwasserstoffe als besonders geeignet erwiesen: Benzin, Schwerbenzin bzw. Schweröl, Terpentinöl bzw. -ersatz und hohe Mineralölfraktionen. Auch organische Lösungsmittel können benutzt werden, z. B. Tetrahydronaphthalin und Dekahydronaphthalin.

Die Menge der Stärketeilchen, die in dem Mittel dispergierbar ist, spielt eine wichtige Rolle für die Auswahl der geeigneten Viskosität des flüssigen Mittels. Ein hochviskoses Mittel gestattet das Dispergieren von weniger Stärketeilchen. Infolgedessen enthielte ein hochviskoses flüssiges Mittel weniger dispergierte Stärketeilchen, und es wäre schwierig mit einer hochviskosen Druckfarbe zu mischen. Je nach der Zähigkeit der Druckfarbe, die normalerweise von etwa 200 bis 1100 P reicht, kann die Viskosität des Mittels auf ölbasis vorteilhaft im Bereich zwischen etwa 0,01 bis etwa 1200P liegen. Mittel mit noch höherer Viskosität können die Anwendung von Netzmitteln erforderlich machen, um genügende Stärkemengen darin zu dispergieren.

Im allgemeinen ist es wünschenswert, flüssige Mittel von niedriger Viskosität zu benutzen, da hierin mehr Stärketeilchen dispergiert werden können, was zur Verwendung kleinerer Mengen des Zusatzstoffes führt, die der Druckfarbe wie unten erläutert zugesetzt werden, um eine hinreichende Menge von Stärketeilchen in der Druckfarbe zu erzielen.

Die in dem flüssigen Mittel dispergierbaren Stärkemengen sind nicht auf einen festen Gewichtsanteil des Gesamtzusatzes beschränkt. Die Menge der Teilchen, die in dem Mittel vorliegen können, wird durch eine Anzahl von Größen beeinflußt. Ein Faktor ist die Viskosität des flüssigen Mittels, da es bei höheren Zähigkeiten immer schwieriger wird, Stärketeilchen erfolgreich zu dispergieren. Außerdem bewirkt die Anwesenheit der Stärketeilchen eine Zunahme der Viskosität des Zusatzstoffes, was sich wiederum auf die Leichtigkeit auswirkt, mit welcher der Zusatzstoff mit der Druckfarbe vermischbar ist.

Weitere Faktoren sind die Viskosität der zu benutzenden Druckfarbe und die in letzterer zu dispergierende Menge von Stärketeilchen. Allgemein kann gesagt werden, daß es sich als möglich erwiesen hat, bis

zu etwa 78 Gewichtsprozent Stärketeile ohne Unterstützung durch Netzmittel u. dgl. zuzusetzen. Ein so hoher Anteil ist allgemein nur in flüssigen Mitteln von sehr geringer Viskosität erzielbar.

Die Zähigkeit des Druckfarbenzusatzes ist insofern bedeutungsvoll, als das Zusatzmittel sich nicht leicht und nicht ohne weiteres mit der Druckfarbe vermischen läßt, wenn es zu viskos ist. Da die Stabilität und die Qualität von Druckfarben durch heftiges Schütteln bzw. Rühren gefährdet oder zerstört werden kann, sollte die Viskosität des Zusatzmittels von solcher Größe sein, daß es sich verhältnismäßig leicht mit der Druckfarbe mischen läßt. Wegen der Anwesenheit der Stärketeilchen im Zusatzstoff ist es schwierig, dessen Viskosität zu messen. Beispielshalber sei jedoch angegeben, daß ein Zusatzstoff mit einem flüssigen Mittel von 0,17 P und 60 Gewichtsprozent Stärketeilchen eine durchschnittliche Viskosität von etwa 32 P aufwies. Bei gleicher Konzentration in einem Mittel von 10 P ergab sich ein Zusatzstoff, dessen durchschnittliche Zähigkeit etwa 73 P betrug.

Wie bereits erwähnt wurde, kann der Zusatzstoff auch ohne Säure bzw. Säuresalze hergestellt werden, doch ist die Wirtschaftlichkeit des resultierenden Druckvorganges dann etwas geringer. Es lassen sich beliebige der etwa 500 bekannten organischen Säuren verwenden, welche die allgemeine Formel R — COOH haben, wobei R ein Kohlenwasserstoffradikal ist. Beispiele von besonders geeigneten Säuren sind Zitronensäure, racemische Weinsäure, Mesoweinsäure und Äpfelsäure. Feinverteilte Salze solcher organischer Säuren können austauschbar mit ihnen verwendet werden. Es hat sich gezeigt, daß sich die Salze im allgemeinen bequemer handhaben lassen als die Säuren.

Ein weiterer Vorteil der Anwesenheit von Säure im Zusatzstoff ist die Einstellung des pH-Wertes des Wassers, wenn dieses während des Druckvorganges mit der Druckfarbe und den Stärketeilchen in Berührung kommt. Bei dem Vorgang benutztes Wasser kann normalerweise pH = 5 haben. Die Ansäuerung des Wassers während des Druckvorganges durch Zutritt der Säure des Druckfarben-Zusatzstoff-Gemisches verringert den pH-Wert auf etwa 3 bis 5, vorzugsweise 4, je nach dem pH-Wert des zur Verfügung stehenden Wassers. Der niedrigere pH-Wert dient dazu, die Sauberkeit des Autotypierasters und der Rasterpunkte aufrechtzuerhalten, so daß eine Schleierbildung des Esters und eine Emulsionsbildung

ίο der Druckfarbe vermieden wird. Außerdem bewirkt die Säure eine Neugruppierung der dispergierten Stärketeilchen, nachdem diese durch Wasserzutritt gequollen sind. Die Gruppen der Stärketeilchen auf den bedruckten Blättern bewirken wiederum einen größeren Abstand der gestapelten Blätter, wodurch ein Abfärben bzw. Abdrucken noch stärker unterdrückt wird.

Obgleich sich ein Zusatz von etwa 0,5 Gewichtsprozent Säure zur Erzielung der obengenannten Effekte als ausreichend erwiesen hat, kann der Säuregehalt im Bereich von etwa 0,25 bis 2,0 Gewichtsprozent des Gesamtzusatzes reichen, in Abhängigkeit von der der Druckfarbe zugemischten Stoffmenge und dem gewünschten pH-Wert des" Druckfarben-Wasser-Gemisches während des Druckvorganges.

Zur Vereinigung der Bestandteile des Zusatzstoffes kann jedes beliebige Gerät benutzt werden, solange nur die Stärketeilchen hinreichend aufgespalten und in dem flüssigen Mittel durchgehend dispergiert werden. Das Cawles-Gerät hat sich als wirksam erwiesen und wird bevorzugt verwendet. Die folgende Tabelle zeigt hiermit erzielte Mischzeiten, die zum Dispergieren angemessener, verschieden großer Mengen von Stärketeilchen in Mitteln von verschiedener' Viskosität benötigt wurden. Diese Zahlenwerte stellen keine Grenzwerte der Erfindung dar, sondern erläutern lediglich die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bestehenden Möglichkeiten. Es ist zu beachten, daß die Zahlenwerte in der mit »0« bezeichneten Spalte sich auf Zeiten größer als Null beziehen, die unterhalb 5 Minuten liegen.

Tabelle I

	Mischzeit (Min.) im Cawles-Gerät zur Erzielung eines einwandfrei Stärkezusatz (%)	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	dispergierten	60	Zusatzstoffes	70	75
	0											55		65
1200	20	30
1150	20	30
1100		30
1050		30
1000
950			45
900			45
850			45
800			45
750			45
700				55
650				55
600				55	70
550			55	70
500

009551/357

Fortsetzung

10

	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75
450				55	70	65
400					70	65
350					70	65
300					70	65
250					70	65
200					70	65	60
150					70	65	60
100						65	60	80	75	70
50										70	85
0											90	100	120	190	260	350

Zähigkeit (P) der Flüssigkeit

Die Menge des der Druckfarbe zuzumischenden Zusatzstoffes hängt von verschiedenen Faktoren ab, nämlich 1. der Menge von Stärketeilchen im Zusatzstoff, 2. der Menge von der Druckfarbe zuzusetzenden Stärketeilchen, 3. der Viskosität der Druckfarbe, 4. der Viskosität des Zusatzstoffes, 5. der Einwirkung des Zusatzstoffes auf die Zusammensetzung und Qualität der Druckfarbe, 6. der Qualität des Papiers und 7. der Art des auszuführenden Druckes.

Die Grenzwerte der Menge von Stärketeilchen, welche der Druckfarbe durch den Zusatzstoff mit guten Gesamtergebnissen zugeführt werden können, liegen zwischen etwa 0,3 und 3,3 Gewichtsprozent des gesamten Druckfarben-Zusatzstoff-Gemisches. Weniger Stärketeilchen bewirken eine unzureichende Unterdrückung des Abfärbens der trocknenden Druckfarbe, während Mengen oberhalb etwa 3,3% eine Tendenz zur Verstopfung der Raster und zur Ansammlung auf den Walzen mit sich bringen, wodurch die Druckqualität entsprechend herabgesetzt wird.

Vorzugsweise weist das Druckfarben-Zusatzstoff-Gemisch etwa 1,8 Gewichtsprozent Stärketeilchen auf. Wird die oben angegebene bevorzugte Stoffzusammensetzung mit etwa 60 bis 65% Stärke benutzt, so brauchen nur 3% des Zusatzstoffes der Druckfarbe zugesetzt zu werden, um den gewünschten Anteil an Stärke in der Druckfarbe zu erzielen.

Allgemein hat sich gezeigt, daß bis zu etwa 20 Gewichtsprozent des gesamten Druckfarben-Zusatzstoff-Gemisches der Druckfarbe zugemischt werden können, ohne eine schädliche Änderung der Viskosität der Druckfarbe und ein merkliches Absinken der Druckfarbenqualität hervorzurufen.

Die unmittelbare Zugabe von Stärketeilchen zur Druckfarbe bewirkt, daß das Abfärben nur unzureichend herabgesetzt wird. Die Teilchen können nicht gleichmäßig dispergiert werden. Versuche, die Stärke und die Druckfarbe heftig miteinander zu mischen, rufen eine Verschlechterung der Druckfarbe hervor. Außerdem verstopfen die Raster, und die Qualität der gedruckten Farbe nimmt steil ab.

Die üblicherweise in einer lithografischen Offsetpresse benutzte Wassermenge bringt bei Zutritt zu den Stärketeilchen der Druckfarbe genügend Feuchtigkeit mit sich, um die Teilchen zum Quellen zu bringen, so daß sie ihre Wirkung auf dem bedruckten Blatt entfalten. Die übliche Wassermenge beträgt etwa 2,51 pro Kilogramm Druckfarbe, wobei das Minimum etwa 1,25 l/kg und das Maximum bei etwa 3,75 l/kg liegt. Im Bedarfsfalle kann auch eine wäßrige Lösung von Alkohol bzw. ein Gemisch von Wasser und Alkohol benutzt werden.

Das bevorzugte Verhältnis der Wassermenge, welche tatsächlich zur Stärke hinzutritt, zu dem in der Druckfarbe vorliegenden Zusatzstoff beträgt etwa 1 :1 in einen Zusatzstoff mit 60% Stärketeilchen. Bei einer Dispersion mit 30% Stärketeilchen beträgt das bevorzugte Verhältnis 0,5:1 Wasser zu Zusatzstoff, und im theoretischen Falle einer Dispersion mit 90% Stärke beträgt das Verhältnis etwa 1,5:1 Wasser zu Zusatzstoff. Im allgemeinen ist die erforderliche Mindestwassermenge gegeben durch das Verhältnis 0,3 : 1 Wasser zu Zusatzstoff. Geringere Wassermengen gefährden die Wahrscheinlichkeit, daß die Stärke ihre Maximalgröße erreicht, wodurch ihre Wirksamkeit bei der Unterdrückung des Abfärbens beeinträchtigt wird.

Wie bei jedem lithografischen Offsetdruck wird in Betracht gezogen, daß nacheinander vier Farben gedruckt werden können, wobei jede Druckfarbe ihre eigene Menge von stärkehaltigem Zusatzstoff aufweist. Bei den folgenden sieben Beispielen gemäß Tabelle II wurden Druckfarben-Zusatzstoffe hergestellt, welche flüssige Mittel von verschiedener Viskosität und verschiedene Mengen von Stärketeilchen aufwiesen.

Tabelle II

Art der Flüssigkeit	Siedebereich C	Viskosität P	Starke anteil	Saure- anteil	Anteil des Zusatzstoffes in Druckfarbe	Druckeigenschaften
1. 2. Gemisch aliphatischer und aromatischer Kohlenwasserstoffe	260 bis 320 150 bis 200	0,17 0,056	60 53	0,5 0,5	3 3,5	Gut Flüchtiger als 1.

11

Art der Flüssigkeit

3. Tetrahydronaphthalin

4. Aliphatischer Kohlenwasserstoff

5. Aliphatischer Kohlenwasserstoff

6. Aliphatischer Kohlenwasserstoff

7. Schweröl-Derivat

8. Schweröl

Siedebereich C

205 bis 270 bis

sehr hoch siedend

90 bis

180 bis

90 bis

Fortsetzung

Viskosität	Stärke anteil	Säuro- anleil
P	%	%
0,12	49	0,5
0,64	52,6	0,5
0,52	60	0,5
0,04	47,7	0,5
0,088	52	0,5
0,072	50	0,5

Anteil des	Druckeigenschaften
Zusatzstoffes
in Druckfarbe	Verlangsamt Trocknung
3,7	des Druckes
	Verlangsamt Trocknung,
3,5	aber weniger als 3.
	Verlangsamt Trocknung,
3	neigt zur Absonderung
	aus Druckfarbe auf
	den Zylindern
	Gut, aber flüchtiger
3,8	als 1.
	Verlangsamt Trocknung
3,5	der Druckfarbe
	Unangenehmer Geruch,
3,6	neigt zur Färbung von
	weißem Papier

Tabelle Hl enthält Zahlenwerte, die als Beispiele für geeignete Konzentrationen der Bestandteile des Druckfarben-Zusatzstoffes dienen können. Diese Aufstellung ist weder vollständig noch in irgendeiner Weise einschränkend.

Tabelle III

Stärkeanteil

1	50
2	52
3	54
4	56
5	58
6	60
7	62
8	64
9	66
10	68
11	70
12	72
13	74
14	76
15	78

Anteil des Miltels

49,5 47,5 45,5 43,5 41,5 39,5 37,5 35,5 33,5 31,5 29,0 27,0 25,0 23,0 21,0

Anteil des Säuresalzes

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

1,0

1,0 1,0 1,0 1,0

30

35

40

45 Bestandteil

Phenol-Lack bzw.

Firnis

Polyäthylenwachs
Kobaltnaphthenat

Tabelle IV gibt Beispiele typischer Druckfarben-Zusammensetzungen an, bei denen erfindungsgemäße Zusatzstoffe verwendet werden können.

Tabelle IV

Bestandteil

3,3-Dichlorobenzol-Pigment

Harz mit 80%
Trocknungsöl ..

Farbton

Gelb

20% 13%

Rot

13%

Blau

13%

Schwarz Bleinaphthenat .
Calciumsalz der

Naphthalsäure
Kupferphthalat

in /?-Form ...

Ruß

	Farbton	Blau	Schwarz
Gelb	Rol	62%	56%
62%	62%	4%	4%
4%	4%	0,7%	1,4%
0,7%	0,7%	0,3%	0,6%
0,3%	0,3%
	20%	20%	4%
			22%

55

60 Die in Tabelle V angegebenen Zahlenwerte nennen typische Viskositäten verschiedener Druckfarben, die zum Vier-Farben-Druck auf Papier verschiedener Qualität benutzt werden. Es versteht sich natürlich, daß die Papierqualität und die Art des Druckes weitgehend die Art der zu verwendenden Druckfarbe festlegen. Papier steht jedoch nicht in genormten Sorten bzw. Qualitäten zur Verfugung und muß je nach der Qualität und Art des vorzunehmenden Druckes bestellt werden.

Tabelle V

12%

Farbton	Viskosität (P)	Verwendung der
der Druckfarbe	der Druckfarbe	Druckfarbe
Blau	600 bis 630	Typische Druck
Rot	450 bis 475	farbe mit nor
Schwarz	300 bis 345	maler Reihen
Gelb	225 bis 245	folge der Visko
		sitätsbereiche
Blau	etwa 900	Hochviskose
Rot	etwa 550	Druckfarbe für
Schwarz	etwa 400	Qualitätspapier
Gelb	etwa 320

Fortsetzung

Farbton
der Druckfarbe

Blau
Rot

Schwarz
Gelb

Viskosität (P)
der Druckfarbe

etwa 1100
etwa 650
etwa 450
etwa 380

Verwendung der
■ Druckfarbe

Höchstviskose
Druckfarbe für
bestes Qualitätspapier

basis in den folgenden Gewichtsanteilen vermischt:

	1	2	3	4	5
5 Druckfarbe .. Zusatzstoff ...	99,5% 0,5%	98% 2%	97% 3%	90% 10%	80% 20%

IO

Die folgenden Beispiele erläutern weiter die Herstellung des Zusatzstoffes und die Vermischung des Zusatzstoffes mit Druckfarbe.

Beispiel 1

Es wurden 100 kg des Zusatzstoffes mit dispergierter Stärke zubereitet, indem 33,8 kg einer Mineralölfraktion mit Siedetemperaturen im Bereich zwischen 260 und 320⁰C sowie 0,5 kg Kaliumtartrat in einen Cawles-Umlaufmischer mit inneren Flügeln bzw. Schaufeln eingegeben und während 5 Minuten mit 600 U/min vermischt wurden. Dann wurden in das Gerät 65,67 kg Maisstärke hinzugegeben und das Mischen 15 Minuten lang fortgesetzt. Anschließend wurde das Gemisch während 30 Minuten bei 1200 U/min weitergemischt. Danach wurden 0,03 kg des Duftstoffes Veilchenessenz in das Gerät eingebracht und dessen Betrieb während 1 Minute fortgesetzt.

Beispiel 2

100 kg einer Dispersion mit Stärke wurde wie folgt hergestellt: 38 kg einer Mineralölfraktion mit Siedetemperaturen im Bereich von 260 bis 29O⁰C und 60 kg Maisstärke wurden in einen Cawles-Umlaufmischer mit Innenflügeln eingebracht. Der Mischer lief mit 600 U/min um. Dann wurden sofort 1,97 kg Kaliumbitartrat und 0,03 kg Veilchenessenz hinzugefügt. Der Mischer lief weitere 30 Minuten mit der angegebenen Geschwindigkeit um. Dann wurde die Drehzahl während 90 Minuten auf 1200 U/min gesteigert.

Beispiel3

Gemäß Beispiel 1 hergestellte Stärkedispersion wurde mit einer lithografischen Druckfarbe auf 01-Die Zugabe der Stärkedispersion zu Druckfarbe beeinträchtigte weder die Qualität noch das Verhalten der Druckfarbe während des Druckvorganges in irgendeiner Weise. Die Stärketeilchen quollen erst, als Wasser hinzutrat, was üblicherweise während des Druckvorganges geschieht, jedoch auch zu irgendeinem Zeitpunkt vor dem Stapeln der bedruckten Blätter stattfinden kann. Die Schnelligkeit, mit der die Stärketeilchen Wasser absorbierten und zu quellen begannen, bestimmte die Zeitdauer, welche für den Zutritt von Wasser zu den Stärketeilchen vor dem Stapeln der bedruckten Blätter notwendig war.

Claims

Patentansprüche:

1. Druckfarbenzusatz, der das Abfärben frischer Drucke verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß in einer nicht wäßrigen öligen mit der Druckfarbe verträglichen Flüssigkeit in Wasser quellbare Stärkekörner mit einem mittleren Durchmesser im trockenen Zustand von höchstens 30 μ dispergiert sind, wobei der Anteil der Körner wenigstens 10 Gewichtsprozent der Dispersion beträgt.

2. Druckfarbenzusatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion 0,25 bis 2 Gewichtsprozent Carbonsäuren der Formel R — COOH oder deren Salze oder Ester enthält, wobei R ein Kohlenwasserstoff ist.

3. Verwendung von Druckfarbenzusätzen nach Anspruch 1 oder 2 in einer Menge von höchstens 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches aus Druckfarbe und Druckfarbenzusatz.

4. Verwendung von Druckfarbenzusätzen nach Anspruch 1 oder 2 gemäß Anspruch 3, wobei die Druckfarbenzusatzmenge so gewählt wird, daß das Gemisch aus Druckfarbe und Druckfarbenzusatz, bezogen auf sein Gesamtgewicht, 0,3 bis 3,3 Gewichtsprozent Stärkekörner enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen