Profi Tipp - Alkoholmentes nyomtatás

Izo-propil-alkohol

 

Az íves ofszet technológia nedvesítő rendszerei víz alapú oldatot közvetítenek a nyomóformához, amely nemnyomó elemek festéktaszító tulajdonságát biztosítják.

 

Technológiai szempontból előnyös tulajdonsága miatt egyik népszerű alkotó eleme ennek az oldatnak az izo-propil-alkohol, másnevén izopropanol vagy IPA.

 

 

Az izo-propil-alkohol csökkenti a nedvesítő oldat felületi feszültségét és növeli viszkozitását, ezáltal vastagabb vízréteg biztosítható, amely eakcióba lép a festékkel és a nyomóforma nemnyomó elemeivel. Alacsony párolgáspontja miatt könnyedén elpárolog a festékező hengerláncról, így kevesebb nedvességet közvetít a papírnak és egyben elvonja a hőt, tehát hűti a rendszert.

 

Az IPA helyettesítésének ötlete a kezdeti utánpótlási gondokkal egyidőben merült fel. Mivel a források azóta stabilizálódtak, a helyettesítésnek inkább környezetvédelmi-, biztonságtechnikai- és egészségvédelmi szerepe kapott nagyobb jelentőséget.

 

Az alkoholmentes nyomtatásra manapság mint szigorú technológiai fegyelemmel járó-, de számtalan előnyös tulajdonsággal rendelkező folyamatra tekintünk.
Az alkoholmentes nyomtatás vékonyabb nedvesítő fi lm-, és változatlan színértékek mellett, alkohol által nem oldott festékréteg-vastagságot tesz lehetővé, jobb minőségű nyomatot, élesebb pontokat és kisebb emulgeálódási hajlamot eredményezve.

 

Az izo-propil-alkohol – akárcsak a festék-olajok, ragasztók, lakkok v. mosószerek – szerves illó anyagok (VOCs vagy Volatile Organic Compounds) forrása, amely nagy mértékben káros a környezetre és az emberi szervezetre. Az alkoholmentes nyomtatás ezért nemcsak technológiai kihívás, de egyben a környezet-tudatos nyomtatás felé tett első lépés megtétele.

 

Alkohol csökkentése

 

Mi az újdonság az alkohol-csökkentett ofszet nyomtatás területén?
Elsősorban olyan speciális hengerek és adalékok használata, amelyek biztosítják a nedvesítő-folyadék egyenletes terülését a nyomólemezen, ezáltal a festék/víz egyensúly fenntartása is kezelhetővé válik. Sőt, előzetes tesztek során arra is fény derült, hogy alkoholmentes használat mellett a hengerek hosszú távon jobban teljesítettek, mint az alkoholos eljárásnál és élettartamuk is megnőtt.

 

Természetesen az új technológia csak az érem egyik oldala. Nagyon fontos a szemléletváltás. A gépterem dolgozói és a vezetőség számára egyaránt világossá kell váljanak a alkoholmentes nyomtatás előnyei. Megfelelő motivációval, elszántsággal és képzéssel elérhető ez a fajta szemléletváltás, ami a nyomógépen való folyamatok új megközelítését jelenti. Mik az alkohol csökkentésének előnyei? Minden csepp fel nem használt alkohollal pénzt spórolunk, csökkentjük a környezet szennyezését és védjük a dolgozók egészségét.

 

 

Alkoholmentes nyomtatás előnyei

 

Költség
Az az íves ofszet nyomda, amelyik egy Speedmaster 102-6 gépen 12% alkohollal nyomtat két műszakban, hozzávetőlegesen évente fél milló forintot költ izo-propil-alkoholra. Egy közepes méretű nyomdánál ez a költség könnyen akár több milló forint is lehet.

 

Egészségügyi veszélyek
Az IPA magas koncentrátumú használata közvetlenül károsítja a dolgozók egészségét. Minél nagyobb mennyiségben használunk alkoholt a nedvesítő folyadékban, annál gyorsabban párolog – a korreláció exponenciális.
Bizonyos koncentrációnál a tünetek: fejfájás, émelygés, hányinger és koncentráció veszteség.

 

Robbanásveszély
Az alkohol elsősorban alacsony lobbanáspontja miatt robbanásveszélyes. 12%-os koncentrációban 42°C, töményen 12°C. A szigorú kezelésiés tárolási előírások betartásának legkisebb hiányossága is növeli a kockázatot.

 

Környezetre káros hatás
Mint minden szerves illó anyag, az izo-propil-alkohol is okozója a fotokémiai szmognak. Levegőbe juttatva a napfény hatására egy része elbomlik, egy része pedig megmarad a levegőben, növelve a szennyező anyagok keverékét a Föld alsó légkörében – beleértve az ózont. A keverék ilyen összetevői károsak az emberre és a környezetre. A világ vezetői ezért szankciókat vezetnek be az IPA csökkentésére ill. tiltására.

 

Alkoholmentes nyomtatás feltételei

 

Motivációval, képzéssel és a megfelelő géptermi körülmények megteremtésével minimalizálható, vagy elhagyható az IPA használata.

 

 

Hengerek
Kulcsfontosságú tényezője az alkohol csökkentésének a speciális (erre a célra kifejlesztett) merülő- és felhordó hengerek használata, amelyek a nyomógépek válaszható opciói. Különleges tulajdonságuk abban rejlik, hogy felületük és formájuk miatt a nedvesítő folyadékot egyenletesen tudják eljuttatni a nyomólemez felületére. Ezek a hengerek hosszirányban domború (szivar alakú) hengerek. Letörésük a nyomógép típusától függően 0,075 mm és 0,3 mm között változó.

 

Hengertemperálás
Egyenletes nyomatminőség elérése érdekében a festékezőmű hőmérsékletének szabályozása szükséges. Csökkentett alkohollal történő nyomtatás esetén a festékező hengerlánc hőmérsékletének szabályozása kiemelt szerepet játszik. A hengertemperálás következményeképp nem szükséges a festékzónák- és a nedvesítés adagolásának gyakoribb állítása, könnyebbé téve a színfl uktuáció szabványértéken belül tartását és a tónus érték növekedés feletti kontrolt. Az alkoholcsökkentett nyomtatásnak nem alapvető feltétele a festékező hengerlánc temperálása abban az esetben, ha a gépterem légtechnika és/vagy párásító berendezés által megfelelően van kondícionálva.

 

Vezetőképesség mérő műszer
A vezetőképesség mérése a nedvesítő folyadék egyenletes minőségének megbecsüléséhez szükséges. Ha a vezetőképesség emelkedő tendenciát mutat, a nedvesítés feltehetően erős szennyeződésnek indult, kémiaiés fizikai tulajdonságai megváltoztak az egyéb összetevők (pl. papír vagy festék összetevői) hatására. Ebben az esetben a nedvesítő folyadék cseréje javasolt. Mivel az abszolút vezetőképesség önmagában nem meghatározó érték, ezért a frissen bekevert nedvesítő oldat és az aktuális folyadék vezetőképességének különbségét vesszük alapul. Csökkentett alkohollal, vagy alkohol nélkül történő nyomtatáshoz elengedhetetlen a beépített vagy különálló vezetőképesség mérő műszer.

 

Vízkezelés
Csökkentett alkohol felhasználású nyomdáknál különösen nagy szerepe van a bejövő víz minőségének. Túl alacsony vagy túl magas vízkeménység azonnali – a nyomaton szemmel látható – technológiai problémákat okoz. Első lépésben tehát szükséges a víz minőségére vonatkozó méréseket elvégezni. Mivel a bejövő víz minősége időben változik, a méréseket reggel, délben és az esti órákban is végre kell hajtani, majd egy-két hét elteltével megismételni. A minták laboratóriumi vizsgálata során kideríthető, hogy a víz beleesik-e a német összkeménység 8°d és 16°d közötti tartományba.
A vízkeménység tartósan alacsony értéke, vagy túlzott változékonysága esetén – amely meglehetősen gyakori nagyobb városokban –, felhasználás előtt a víz kezelésére van szükség. Ugyancsak hasznos a víz sótartalmát bevizsgálni, mivel annak túl magas értéke korrodálhatja a nyomógépet. A vízkezelés lehetőségeit az 1. ábra mutatja.

 

 

Leghatékonyabb módszer a vízkezelésére egyértelműen a fordított ozmózis elven működő rendszer. A rendszer pozitív mellékhatása, hogy a vízadaléknak nem kell olyan nagy buffer-rel rendelkeznie, mint a kezeletlen víz esetén.

 

Ugyanakkor a tapasztalat azt mutatja, hogy a víz fordított ozmózis elven alapuló kezelése nem alapvető feltétele a csökkentett alkohollal történő nyomtatásnak abban az esetben, ha bejövő víz egyenletesen jó minőségű. Helyenként még vízszűrő berendezések használata sem feltétlenül szükséges.

 

Megfelelő vízadalék
A vízadalék főbb szerepei az oldatban: elősegíti a nedvesítést, stabilan tartja a nedvesítő folyadék kémhatását és meggátolja a mikroorganizmusok kialakulását. A megfelelő vízadalék kiválasztása nyomdánként és körülményenként változik. Különösen fontos az adalék kompatibilitásvizsgálata olyan más anyagokkal, mint pl. a festék vagy mosóanyagok. Ideális esetben az adalék 4.5 és 5.3 között tartja a folyadék pH-értékét. Erre a célra precíziós elektronikus pH-mérő berendezés javasolt.

 

Fontos tudni, hogy egyes adalékok a CtP nyomólemezt korrodálhatják és csökkenthetik példányszámtűrésüket. Az adalék kiválasztásakor megfelelő teszteket javasolt elvégezni a lemezen.

 

Nedvesítő folyadék tisztán tartása
Csökkentett alkohollal történő, vagy alkoholmentes nyomtatás esetén a nedvesítő folyadékot rövidebb időközönként kell cserélni, mint hagymányos nyomtatásnál. A periódusok meghatározásához iránymutatást nyújt a folyadék vezetőképessége. Ennél a technológiánál a vezetőképesség egy, a szokottnál magasabb értékről indul, amit az alkohol kivonása okoz. Legkésőbb akkor kell cserélni a nedvesítő folyadékot, ha a vezetőképesség legfeljebb 2000 μS-szel meghaladja a kezdeti értéket.
Legtöbb nyomda esetén ez az időtartam 6–8 hét. Azoknál a nyomdáknál, amelyek nedvesítő folyadék szűrő berendezést használnak, ez az időszak 6–8 hónap is lehet. Alkoholmentes nyomtatás bevezetési időszakában előfordulhat, hogy akár hetente kell cserélni, vagy frissíteni a nedvesítő folyadékot. Az alkoholmentes adalék tisztítja a nedvesítő rendszert, és a régi lerakódásokat feloldja, ami a nedvesítő folyadékba kerülve elszennyezi, elzsírosítja azt.

 

Folyamatok

 

Elképzelhető, hogy csökkentett alkohollal, vagy alkoholmentesen változtatni kell a hagyományos folyamatokon. A nedvesítő folyadék toleranciaértékei szűkülnek, a festék- és víz egymásra gyakorolt hatása erősebb lesz. Mivel
az alkohol oldószere a festéknek, az alkoholos gépek nedvesítő hengerei egy oldottabb, „csúszósabb” festék–víz emulgeációval érintkeznek, ami egy finomabb legördülést eredményez. Alkohol kivonásával ez az oldódás teljesen megszűnik. Ezért fontos a nedvesítő hengerlánc precíz tisztántartása.

 

Az elhanyagolt nedvesítő művön, a folyamatos elzsírosodástól, festékkirakódás jelentkezhet, ami a hengerek eltérő kerületi sebességéből adódóan károsíthatja a hengerek felületét. A nedvesítő folyadék minőségének romlása azonnal jelentkezik. Hibás hengerek vagy azok helytelen beállításai gyorsabban eredményeznek látható minőségromlást.

 

Megfelelő koncentrációban használt vízadalék
Általános gyakorlat, hogy a vízadalékokat 2–5%-ban használjuk a nedvesítő folyadékban. Megfelelő koncentráció meghatározásához kérje az adalék gyártójának javaslatát.

 

Festékezés és nedvesítés precíz beállítása
Alkoholmentes nyomtatásnál a nedvesítő mű hengereinek beállítása eltérhet a gyári értékektől. Az alkohol kivonása miatt megváltozott nedvesítő folyadék felületi feszültsége szükségessé teszi a folyadék eltérő adagolását. Különös fi gyelmet kell szentelni a hengerek egyenletes közvetítésére / felhordására a nyomtatási terület teljes szélességében. Csökkentett alkohollal, vagy alkoholmentesen a helytelen beállítások azonnali minőségromlást eredményeznek.

 

Alacsonyabb hőmérséklet
A nedvesítő folyadék hőmérsékletét célszerű 8–12°C-ra beállítani. Túl magas hőmérséklet technológiai problémákat, túl alacsony hőmérséklet vízkicsapódást eredményezhet a csövekben. Amennyiben a festékező hengerlánc temperálása megoldott, hőmérsékletét 26–28°C-ra javasolt állítani.

 

Tisztaság és karbantartás

 

Csökkentett alkohollal történő, vagy alkoholmentes nyomtatás esetén a hengerek állapota direkt módon befolyásolja a nyomat minőségét. A nedvesítő hengerek állapotának megőrzése, a kálcium- és papírmáz eltávolítása különösen fontos a nyomtatáshibák legjellemzőbb fajtáinak, a csíkozás, és a festék-víz emulgeálódás kiküszöbölése érdekében. Az új nedvesítő felhordó- és merülő hengerek érzékenyebben reagálnak az agresszív tisztító szerek korrodáló hatására. Különösen károsító hatásuk van az aceton-tartalmú vegyszereknek. Festéklerakódásokat csak erre alkalmas vegyszerekkel javasolt feloldani. A felkeményedet-, benyomódott-,vagy deformálódott hengereket haladéktalanul cserélni kell.
Központi nedvesítés esetén a rendszert meghatározott időközönként kell tisztítani és karbantartani – különös figyelmet szentelve a nedvesítő rendszerben lévő szűrők állapotára, hűtő- és keringtető egységekre, mérőműszerekre, víztartályra és a köztes tartályokra, alkohol stabilizálóra és a vezetőképesség mérőre.
A tisztítás legalább minden nedvesítő folyadék cserénél, de lehetőség szerint gyakrabban javasolt. Amennyiben ozmózis berendezés rendelkezésre áll, úgy azt is (elsősorban a gyártó utasításai szerint, ennek hiányában) 1500 üzemóra után vagy fél évente legalább egyszer tiszítani kell.

 

Eredmény

 

Nyomatminőség szempontjából az alkoholmentes nyomtatásnak pozitív hatásait élvezhetjük. Nincsenek kirakódások a hengereken, nem jelent problémát ha direkt színeket kell nyomtatni, élesebb pontokat és kisebb emulgeálódási hajlamot eredményez.

 

Már közepes méretű nyomdáknak jelentős összegek megspórolására ad lehetőséget. A minőségromlás nélküli spórolás azonban változásokat követelhet meg a nyomda életében:

  • nedvesítő folyadék szűkebb tolerancia értékekkel bír; szigorúbb
  • ellenőrzést igényel
  • előfordulhat, hogy meg kell változtatni a festékezés- és/vagy a nedvesítés
  • karakterisztika-görbéit

 

Hagyjon időt dolgozóinak, hogy megtanuljanak együtt élni az új rendszerrel és megszabaduljanak a kezdeti gátlásaiktól. Beszéljen velük a problémákról és segítsen nekik megoldást találni rá. A problémákat és megoldásukat jegyezzék fel, hogy más kollégák is tanulhassanak belőle. Készüljön fel arra, hogy nyomdája termelékenysége az első pár hétben esni fog. Ezután az időszak után szemmel látható javulást fog tapasztalni, majd kezdi észre venni az új rendszer adta előnyöket.
Általánosságban elmondható, hogy az alkoholmentes nyomtatás nem minden nyomdában javasolt, megvalósításának sikere a dolgozók és a vezetőség motiváltságától, a munkák jellegétől és a nyomda körülményeitől függ.

 

Ellenőrző lista

 

Ezt az ellenőrző listát tervező segédletként használhatja. Betekintést nyújt,
hogy mely feltételek elengedhetetlenek az IPA-mentes nyomtatáshoz és
hogyan tudja biztosítani annak stabilitását.