PL87010B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest mieszanka wodna do powlekania papieru do rotacyjnego druku offsetowego.Znaczenie metody rotacyjnego druku offsetowego wzrasta coraz bardziej, ze wzgledu na to, ze pozwala ona na prowadzenie procesu w sposób ciagly, w którym przepuszczajac rolke papieru przez walki jednorazowo uzyskuje sie bardzo szybko druk w czterech kolorach i obustronny.Stosowanie duzych szybkosci w offsetowym druku rotacyjnym zmusza do stosowania farb szybkoschnacych, które z kolei schna w wysokich temperaturach rzedu 300°C. Tak drastyczne warunki uzyskuje sie zwykle w plomieniowych piecach tunelowych, w których papier po wyjsciu z maszyny rotacyjnej jest lizany przez plomienie palników w czasie dostatecznie krótkim, aby sie nie zapalil. Gdy drukuje sie papier obustronnie w tunelu plomienicowym z obydwu stron symetrycznie na powierzchni drukowanego papieru zjawiaja sie pecherzyki.Uwaza sie, ze przyczyna pojawiania sie pecherzyków jest cisnienie pary wodnej, która powstaje z wody znajdujacej sie w papierze, gdy jest on przepuszczany przez piec tunelowy. Jesli z jednej strony warstwa farby stanowi nie do pokonania przeszkode dla znajdujacej sie w papierze wody, a z drugiej strony wewnetrzne sily przylegania sa zbyt slabe, powstaje cisnienie, które powoduje tworzenie sie kiszonek przyjmujacych na powierzchni ksztalt pecherzyków.Aby zapewnic uchodzenie pary wodnej powodujacej pokrywanie sie powierzchni drukowanego papieru pecherzykami, nalezy zapewnic pokrywajacej warstwie farby odpowiednia w stosunku do powietrza porowatosc.Mozna to uzyskac przez odpowiedni sposób powlekania, wychodzac z mieszanki do powlekania o odpowiednim skladzie.Wiadomo, ze mieszanki powlokotwórcze stosowane do pokrywania papieru i zawierajace jako srodek wiazacy polimer w postaci wodnej dyspersji zawdzieczaja swe wlasciwosci powlokotwórcze zdolnosci laczenia sie czasteczek polimeru. • Przyjmuje sie, ze progresywne laczenie sie czasteczek jest wynikiem oddzialywania dwóch sil skierowa¬ nych w przeciwnych kierunkach, a mianowicie: 1/Fc - to znaczy sily cisnienia kapilarnego powstajacego dzieki tworzeniu sie menisków wkleslych wypelniajacych szpary powstajace w czasie suszenia surowej gumy. Sily te2 87010 prac jedne czasteczki na drugie, zmieniaja sie w stosunku odwrotnie proporcjonalnym do promienia czasteczek polimeru i 2/ sily Fg — to jest sily wywolanej przeplywem lepkiego polimeru i przeciwstawiajacej sie deformacji czasteczki.Zlepianie sie czasteczek ma miejsce wtedy, gdy FcFg Aby zapobiec calkowitemu zlepieniu sie czastek i utrzymac mikroskopijnej wielkosci puste przestrzenie zapewniajace porowatosc powloki w stosunku do powietrza mozna postapic dwojako: albo zmniejszyc sily wywolane cisnieniem kopilarnym, przez zwiekszenie srednicy czasteczek lub zwiekszyc sily wynikajace z przeplywu ciala lepkiego, zwiekszajac sztywnosc polimeru. » Z doswiadczenia wynika, ze mieszanka powlokotwórcza, w sklad której wchodzi kopolimer butadienu i styrenu karboksylowego o przecietnej wielkosci czasteczek 0,25 fi daje powloki bez pecherzyków. Jednakze mieszanka o takim skladzie jakosciowym, ale o wielkosci czasteczek polimeru w granicach 0,10-0,15/i daje powloki z mnóstwem pecherzyków. Zwiekszenie wielkosci czasteczek pociaga za soba zmniejszenie sily wiazacej napelniaczy, a tym samym koniecznosc zwiekszenia ilosci napelniaczy do okolo 20—30%. Ta ostatnia modyfikacja ma te niedogodnosc, ze z jednej storny zwieksza sie koszt powlekania papieru, a z drugiej strony uzyskuje sie gorsza biel, polysk i przydatnosc do druku. » Stwierdzono, ze zmieniajac sztywnosc kopolimeru butadienu i karboksylowanego styrenu przez ograni¬ czenie proporcji butadienu mozna jednoczesnie i uniknac pecherzyków i utrzymac sile wiazaca na poziomie zadowalajacym, bez koniecznosci zwiekszenia ilosci srodka wiazacego. Wodna mieszanka do powlekania papieru zawierajaca jako powlókotwórczy skladnik gumy utworzona z kopolimeru butadienu i karboksylowanego styrenu charakteryzuje sie tym, ze w sklad jej wchodzi 30—34% wagowych butadienu; 2—10% wagowych nienasyconych kwasów karboksylowych zwiazaniem typu etyleno¬ wego; 56—68% wagowych styrenu, przy czym srednica czasteczek utworzonego kopolimeru nie przekracza 0,18 ju.Wynalazek ilustruja nastepujace przyklady: Przyklad I—XIV. Przygotowano wodne mieszanki do powlekania i pokryto nimi papier warstwa równowazna 20 g/m2, w przeliczeniu na substancje sucha kazdej z tych mieszanek. Papier pokryty ta mieszanka suszono w piecu tunelowym w temperaturze 130°C, a nastepnie poddano gladzeniu, przepuszczajac go cztero¬ krotnie przez dwa walce, pracujace pod obciazeniem 150 kg/cm. • Po wysuszeniu i wygladzeniu papier klimatyzowano w temperaturze 20°C w atmosferze owilgodnosci wzglednej 65% a nastepnie poddano go próbie podatnosci na tworzenie sie pecherzyków w czasie drukowania na offsetowej drukarce rotacyjnej. W tym celu, po dwustronnym zadrukowaniu papieru szybkoschnaca farba polozono go na ruchomy wózek, który przesunieto miedzy dwoma polomieniami palnika gazowego z szybkoscia nie dopuszczajaca do zapalenia sie papieru. Wtedy badano ilosc pecherzyków. Wyniki wyrazono wedlug skali 0—10 przyjmujac umownie, ze papier z duza iloscia pecherzyków ma 0 punktów, a papier bez wybrzuszen 10 punktów. Ilosc punktów powyzej 7 okresla papier jako przydatny do drukowania na offsetowej drukarni obrotowej.Ponadto papier poddano testowi odpornosci na zrywanie powloki na sucho i okreslono jego wlasciwosci optyczne. Odpornosc na zrywanie powloki na sucho okreslano przy pomocy aparatu IGT („Institut von Grafische Technick").Zadrukowany papier poddano dzialaniu walca do farby, którego cisnienie dostosowano do wartosci kg/cm2 a szybkosc obrotu walca wzmozono do takiej wartosci, dopóki nie zaobserowano odchodzenia powloki.Odpornosc na zrywanie powloki na sucho okresla sie wielkoscia obrotu walca w poczatkowym momencie odchodzenia powloki od papieru. Jako wzorca stosowano farby, których kleistosc oznaczono wskaznikiem 3802 i 3803, sprzedawane przez Zaklady Lorilleux-Lefranc.Farba oznaczona liczba 3802 wykazuje slabsza kleistosc niz farba oznaczona liczba 3803. Wedlug powszechnego mniemania farba do rotacyjnego druku offsetowego winna miec odpornosc na zryw w odniesieniu do farby 3803 w granicach 50 cm/s.Bialosc okresla sie zgodnie z norma AFNOR qQ 0,3.039 zatytulowana: Okreslanie stopnia bialosci papieru i tektury - „ISO".Polysk okresla sie przy pomocy reflektometru znanego w przemysle pod nazwa „Electrosynthesis Reflectometer SP64". W tablicy 1 podano charakterystyki gum zawierajacych 50% wagowych suchej masy z kopolimerów butadienu i karboksylowanego styrenu. 87 010 Ta b I i ca 1 Proporcje butadienu Proporcje kwasów Proporcje styrenu Przecietny rozmiar czasteczki w mikronach Guma A Guma B Guma C Guma D % wagowe % wagowe % wagowe 32 37 37 32 4 4 4 4 64 59 59 64 % 0,10 0,10 0,25 0,25 W pierwszej czesci tablicy 2 przedstawiono wagowo zawartosci stalych skladników mieszanek do powlekania papieru odpowiadajacych kazdemu z przykladów a w drugiej czesci wskazniki wykazujace: sklon¬ nosc tych mieszanek do tworzenia pecherzyków, odpornosc na zrywanie powloki na sucho i wlasciwosci optyczne jak bialosc i polysk.Przyklady I i VIII ilustruja wynalazek, przyklady II, III, IV, V, VI, VII, IX, XI, XII, XIII i XIV podano dla porównania. « . * Powloka z gumy B zastosowana w przykladzie II i IX wykazuje bardzo dobra odpornosc na zryw na sucho ale jednoczesnie duza tendencje do tworzenia pecherzyków. Dlatego stosujac taka mieszanke, trudno jest drukowac na rotacyjnej drukarce offsetowej. Zmniejszajac ilosc gumy jak w przykladzie III i X, utrzyjmuje sie na poziomie zadowalajacym odpornosc na *zryw na sucho, ale za to pozostaje niekorzystna sklonnosc do tworzenia pecherzyków.. Guma C, o takim samym skladzie polimeru co i guma B, ale o wiekszych czasteczkach polimeru zastosowana w przykladzie IV i XI daje powloke o niedostatecznej odpornosci na zryw na sucho. Trzeba wiec jej uzywac o wiele wiecej aby mozna bylo uzyskac zadowalajaca odpornosc na zryw na sucho, taka jak na przyklad w przykladzie V i XII. Poza tym powloki takie sa pod wzgledem ekonomicznym o wiele drozsze, a ich wlasciwosci optyczne, jak biel i polysk zanizone.Guma D, zastosowana jest w przykladzie VI i XIII, o niskiej zawartosci butadienu i duzych czasteczkach daje powloki malo odporne na zryw na sucho. Zwiekszajac zawartosc butadienu otrzymuje sie co prawda zadowalajaca odpornosc na zryw na sucho, jak to widac z przykladów VII i XIV, ale sa one drozsze i o niskich wskaznikach optycznych. ¦ Guma A, wchodzaca w sklad mieszanki wedlug wynalazku, której czasteczki maja takie same rozmiary co i czasteczki gumy B, ale o nizszej zawartosci butadienu, jak to widac z przykladu I i VIII daje powloki, które nie tylko wykazuja bardzo slaba tendencje do tworzenia pecherzyków na powierzchni powloki, ale równiez odznaczaja sie dobra odpornoscia na zryw na sucho i dobrym wskaznikiem optycznym PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Mieszanka wodna do powlekania papieru do rotacyjnego druku offsetowego, w sklad której jako skladnik powlokotwórczy wchodzi guma z kopolimeru butadienu i styrenu karboksylowanego, znamienna tym, ze zawiera 30—34% wagowych butadienu, 2-10% wagowych nienasyconego kwasu karboksylowego etylenu i 56—68% wagowych styrenu, przy czym czasteczki kopolimeru maja srednice nizsza od 0,18 mikrona.
2. 2. Mieszanka wedlug zastrz. 1; znamienna tym, ze zawiera korzystnie 3-6% wagowych kwasu karboksylowego. <
3. 3. Mieszanka wedlug zastrz. 1, z n a m i e nn a tym, ze jako kwas karboksylowy zawiera kwas akrylowy, itakonowy i fumarowy. ¦87010 X § S ¦ ' ' ' LO co LO LO 1 £ w 00 8 J i i i i " 8 SCO LO 00 CO 8 ^ i i i ^ i ^ O ' ' ' CM ' 00 o 00 CO 8 ^ O LO I I I ^ I O) 8 I oo co 8 311-11 CM O LO £2 8 00 100 100 100 100 100 0,4 0,4 s- S« 5" ' lO I ¦ i LO* 1 1 1 1 1 1 1 1 10,5 8,5 2 I (O LO I oo co i 5«iiSi 8 Ja | B | I ¦8 5» i 5" i Z 8 5 • 2 l- O OD c CO I I I O -o 3 O) o o 00 O) *¦ co o J (0 c oS |8 o 00 8 r* *¦ LO CO o LO LO O) CO c o ¦5 3 (A CM O 8 i i co co 1 1 1 ' 1 00 3» 8" 5" 8N CM 00 00 CM CM O) 00 CM <*C0 OO CM O) 00 CM o "8 .2 "S 3 i- "8 3 t- .= 0£.QcpeQkca u» 2 £ Swoooow I ilo fc £ § § n £ '§ 2 £ Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120 + 18 Cena 10 zl PL