Tekninen artikkeli FI Heatset Kostutusveden lisäaineet

Transkriptio

1 ISPROPANOLIN VÄHENTÄMINEN / ISPROPANOLIVAPAA PAINAMINEN HEATSET-PAINOMENETELMÄSSÄ Kun jatkuvatoimiset kostutusvesijärjestelmät kehitettiin kävi ilmeiseksi, että perinteiset kostutusvedet eivät sovltuneet uusiin järjestelmiin. Kuluneiden vuosikymmenten aikana perinteiset kostustusjärjestelmät vaihdettiin alkoholi-vesi-järjestelmiin muutamien merkittävien etujen vuoksi: vedensyötön parempi kontrolloitavuus nopeampi väri-vesitasapainon säätö vähäisempi likaantuminen Kostutusveden lisäaineiden koostumuksen parantamisessa keksittiin alkoholiet, erityisesti isopropanoli, jota lisättiin kostutusveteen jopa 25 prosenttia. Kehittämällä lisäaineita, jotka sisälsivät pinta-aktiivisia aineita, on isopropanolin määrää pystytty vähentämään normaaliolosuhteissa 8-10 prosenttiin. Silti monissa painotaloissa käytetään tarpeettoman korkeita kostutusveden ispropanolipitoisuuksia. hubergroupin tavoitteena on ollut kehittää kostutusveden lisäaineita, joiden avulla isopropanolin määrä pystytään puolittamaan 4 5 prosenttiin tai siitä pystytään luopumaan kokonaan menettämättä alkoholin etuja. Miksi haluamme poistaa alkoholin kostutusvedestä? Useat tekijät puoltavat tätä tavoitetta. Ympäristö Isopropanoli on haihtuva orgaaninen yhdiste (VOC-yhdiste), joka haihtuu painoprosessin aikana ja aiheuttaa ilmakehään liuotinpäästöjä. Euroopan yhteisön lainsäädäntö 1993/13/EY haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöjen rajoittamisesta edellyttää näiden päästöjen vähentämistä puoleen vuoden 1990 tasosta. Direktiivi on sisällytetty kansalliseen lainsäädäntöömme VOC-asetuksena (435/2001), jonka vaatimukset astuvat voimaan syksyllä Asetus edellyttää toimenpiteitä niissä heatsetpainoissa, joissa liuottimia käytetään yli kg vuodessa. Työturvallisuus Isopropanoli on helposti syttyvä neste, jonka käsittely edellyttää prosessiteknisiä turvalaitteita, rakenteellisia erikoisratkaisuja sekä hallittuja työmenetelmiä. Liuottimet aiheuttavat paloriskin, joka on myös monessa painotalossa toteutunut. Höyrystyessään ilmaan isopropanoli voi saavuttaa riittävän konsentraation ja syttyä esimerkiksi staattisen sähkön aiheuttamista purkauksista. Toisaalta painokoneessa syntyvä kitkalämpö, sähköviat tai joku muu poikkeava tilanne voi aiheuttaa tulipalon. Vähentämällä isporopanolin määrää kostutusvedessä, vähennetään myös isporopanolin määrää sisäilmassa ja siten myös paloriskiä.

2 Työterveys Ispropanoli haihtuu painon sisäilmaan ja joutuu sitä kautta hengitykseen. Monet painotaloissa suoritetut mittaukset osoittavat, että ispropanolin määrä hengitysilmassa on yleensä alle käytössä olevien suositusraja-arvojen. Raja-arvot ovat kuitenkin tilastollisia ja eivät poista yksilökohtaista riskiä. Ispropanolilla on etanolin tapaan narkoottinen vaikutus keskushermostoon ja se luokitellaan ärsyttäväksi (Xi), joten altistuminen sille voi aiheuttaa iho-, silmä- tai hengityselinoireita. Vähentämällä ispropanolin määrää kostutusvedessä, pienennetään myös terveyteen kohdistuvaa riskiä. Miten isopropanoli toimii kostutusvedessä? 1 Ispropanoli nostaa kostutusveden viskositeettia. Tämä parantaa kostutusveden siirtymistä telastossa ja näin ollen telaston nopeutta voidaan pudottaa. 2 Isopropanoli vähentää kostutusveden pintajännitystä ja edesauttaa ohuen vesikerroksen tasoittumista painolevylle. 3 Isopropanoli haihtuu telastosta ja painolevyltä ja tästä syystä myös jäähdyttää niitä. Tämä parantaa painovärin vakautta ja varmistaa tehokkaan tuotannon. 4 Ispropanoli parantaa painovärin ja veden emulsiota sekä nopeuttaa veden emulgoitumista painovärissä. Se parantaa värin värin siirtymistä ja nopeuttaa levyn aukeamista. Kaiken kaikkiaan ispropanoli vähentää toonausongelmaa ja vesiraidoitusta ja muita ongelmia eli vähentää lähtömakulatuuria. 5 Ispropanoli inhiboi kostusveden ja kostutusvesijärjestelmien mikrobikasvustoa. Miten ispropanolin hyvät ominaisuudet voidaan korvata? Vaikka IPA prantaa ja helpottaa olennaisesti painatusta, ei se tarkoita sitä, että alkoholiton painaminen olisi mahdotonta. Se vaatii vain malttia, kärsivällisyyttä ja ennen kaikkea tarkempaa keskittymistä prosessiin ainakin aluksi. Alkoholittomassa painamisessa kaikkien säätöjen ja toimintojen toleranssit ovat pienemmät. Tästä syystä alkoholiton painaminen saattaa tuntua vaikeammalta ja vaatii enemmän jatkuvampaa sekä tarkempaa säätämistä. Nykyisin lisäaineen konsentraatio kostutusvedessä vaihtelee kahden ja neljän prosentin välillä. Isoprpanolin vähentäminen tai poistaminen edellyttää raaka-aineita, jotka jo pieninä määrinä vaikuttavat isopropanolin tavoin. hubergroupin kehittämät kostutusveden lisäaineet SUBSTIFIX -AF ja REDUFIX -AF sisältävät erityisiä pinta-aktiivisia aineita ja alkholin korvikkeita, jotka alentavat kostutusveden pintajännitystä ja kontrolloivat värin emulgoitumista. hubergroupin käyttämät alkoholin korvikkeet ovat hitaasti haihtuvia ja vesiliuokoisia nesteitä, jotka parantavat värin siirtymistä ja rajoittavat veden emulgoitumista painoväriin jo pieninä määrinä. Ne eivät hidasta painovärin kuivumista ja ovat terveyden kannalta ispropanolia ongelmattomampia.

3 Mitä on huomioitava alkoholivapaassa painatuksessa? Erilaiset kostutusveden siirto-ominaisuudet SUBSTIFIX -AF ja REDUFIX -AF on opitmoitu siten, että painolevy aukeaa ilman isopropanolin lisäämistä kostutusveteen. Ilman isopropanolia on painolevylle applikoitava kuitenkin enemmän kostutusvettä lisäämällä duktorin pyörimisnopeutta. Tämä johtuu siitä, että ispropanoli nostaa kostutusveden viskositeettia ja parantaa veden siirtymistä telastossa. Veden liiallinen emulgoituminen väriin Painovärit, joilla on erinomaiset painatusominaisuudet isoprpanolin kanssa, voivat käyttäytyä täysin toisella tavalla alkoholivapaassa painatuksessa. Suurin riski on veden liiallinen emulgoituminen väriin erityisesti silloin kun värinkulutus on pieni. Tämä johtaa usein densiteettien vaihteluun ja värin kerääntymiseen kostutusvesirjärjestelmään. Tähän voidaan vaikuttaa vaihtamalla painovärit väri-vesitasapainoltaan vakaampiin. Toisaalta on tärkeää, että kostutusvettä syötetään ainoastaan se määrä, mitä painamiseen tarvitaan. Eli etsitään alin mahdollinen vedensyöttö niin että painatus toimii. Mikäli ongelmia silti esiintyy voidaan painatusongelmat poistaa lisäämällä kostutusveteen 3-5 % isopropanolia. Raidoittuminen Kostutusvesi saattaa levittyä epätasaisesti uusissa nopeissa painokoneissa. Tämä aiheuttaa radan suuntaisia raitoja painetuilla alueilla. Tätä ongelmaa esiintyy usein kun kostutusvedessä on alle 5 % isopropanolia. Ongelmaa voidaan helpottaa lisäämällä kostutusvesitelojen puristusta. Suosituksia IPA-vapaaseen painatukseen Puhtaus Vesi- ja väritelastu tulisi pestä telapastalla huolellisesti ennen lisäaineen vaihtoa. Likaiset värit estävät niin värin kuin veden siirtymisen. Pesu pitäisi toistaa vähintään kerran viikkoon johtuen alkoholittoman painamisen aiheuttamasta runsaammasta telaston likaantumisesta. Kostutusvesijärjestelmät Yleisesti ottaen IPA-vapaa painatus soveltuu epäsuoriin ja suoriin kostutusvesijärjestelmiin. Epäsuorassa järjestelmässä (kostutusvesitalat siirtävät veden painolevylle väritelan kautta) etuna nopea vesi-väritasapainon säätö, mutta toisaalta riski liialliselle emulgoitumiselle kasvaa. Vesitelastot Keraamiset kostutusvesitelat ovat osoittautuneet kromipäällystettyjä paremmiksi, koska niillä saavutetaan ohuempi ja tasaisempi vesikerros. Tämä ehkäisee myös vesiraidoittumista. Myös hydrofiiliset (vettä keräävät) kumimateriaalit teloilla parantavat kostutusveden siirtymistä. Näillä materiaaleilla pitäisi isoprpanolin määrää pystyä vähentämään viiteen prosenttiin.

4 Vesitelaston kaikki vettä välittävät nipit tulisi säätää valmistajan antaman suositusvälin minimiin eli jos annettu on 4-7 mm säätö, käytetään 4 mm. Tämä sen takia, että vesilaitteessa joudutaan siirtämään paksumpaa vesikerrosta. Vesitelaston kumitelojen kovuus pitäisi olla välillä Shore. Kovemmat kumimateriaalit heikentävät veden siirtymistä. Lämpötila Kostutusveden lämpötila on pidettävä niin alhaisena kuin mahdollista, kondensaation välttämiseksi kuitenkin kastepisteen yläpuolella. Useimmissa tapauksissa 8-10 C lämpötila on ideaali. Vakaan lämpötilan saavuttamiseksi suosittelemme, että siirtotelojen lämpötila olisi noin 28 C. Veden lisäaineiden annostelu ja veden syöttö on säädettävä tarkoin kohdalleen. Raaka-veden laatu Raaka-veden vaihtelut vaikuttavat olenaisesti painotulokseen. Mikäli niitä esiintyy suosittelemme veden kovuuden säätämistä automaattisesti ja tarvittaessa veden käsittelyä käänteisosmoosilla. Tarkka veden säätäminen Alkohoiannostuksen lisäksi myös vedensyöttö on kontrolloitava tarkoin ja tehtävä valmistajan suosituksen mukaan. Yliannostelu aiheuttaa emulgoitumisongelmia. Nykyisillä kostutusveden lisäaineilla kostutusvesi puskuroituu n. ph 5. Tätä alemmilla arvoilla, arkkioffsetpainatuksessa saattaa syntyä kuivumisongelmia. Isopropanolin annosteluun tarkoitettu laite on tarkistettava ja varmistettava, että se pystyy syöttämään alle 5 % pitioisuuksia. Jos näin ei ole on annostelija vaihdettava. IPA-pitoisuus on tarkistettava mittauksin päivittäin. Yleensä ominaispainon mittaamiseen perustuvat IPAannostelijat ovat epätarkkoja ja jopa 10 % annosteluheitot ovat mahdollisia. Painovärit IPA-vapaassa ainatuksessa painovärin on oltava mahdollisimman vettä hylkivää. Ilmeistä on, että IPA-vapaaseen painamiseen ei kaikilla markkinoilla olevilla painoäreillä ei pystytä. Esimerkiksi metallivärit eivät sovellu IPA-vapaaseen painatukseen. Työn aloittaminen Vähennetyllä IPA-määrällä tai IPA-vapaa painaminen alkaa koneen säätöjen optimoinnilla. Tämä voidaan tehdä standardi kostutusvedellä siten, että säädöt optimoidaan 8-10 % IPApitoisuudelle. Tämän jälkeen kostutusveden lisäaineeksi vaihdetaan joko SUBSTIFIX -AF tai REDUFIX -AF ja isopropanolin syöttö säädetään viiteen prosenttiin (5%). Kun painoprosessi pysyy hallinnassa lähdetään isopropanolin määrää asteittain vähentämään tavoitteen mukaisesti.

5 Tulevaisuuden näkökulmia hubergroupin tulevaisuuden tavoitteet IPA-vapaassa painamisessa ovat: vakauttaa väri-vesitasapainoa saavuttaa painolevyn aukeaminen erittäin vähällä veden määrällä käyttää mahdollisimman pieni määrä eri kemikaaleja Pelkkä kostutusveden lisäaineen kehittäminen riitä, vaan kehitämme myös painovärejä yllä olevien tavoitteiden saavuttamiseksi. Monet painajat painavat ongelmitta 3-5 % isorpropanolipitoisuuksilla. Sanomalehdissä IPAa ei käytetä ollenkaan. On siis selvää, että nykyisiä IPA-tasoja voidaan pudottaa. Tämä edellyttää kuitenkin perehtymistä ja tarkkuutta. Suurimman haasteen tämä asettaa painajille. Tarkempi painokoneen säätäminen ja seuranta edellyttävät ehkä muutoksia nykyisiin rutiineihin. Tarkennetuilla työmenetelmillä, hyvällä ylläpidolla, kehittyneillä kostutusvesijärjestelmillä, uusimmilla kostutusvesien lisäaineilla ja painoväreillä IPA-vapaa painatus on vain ajan kysymys.