Wstęp
Przemysł poligraficzny przeszedł w okresie ostatnich lat szereg przemian technologicznych. Zmieniły się nie tylko metody drukowania i stosowane technologie, ale również materiały i produkowane urzšdzenia, a zwłaszcza zasadniczo zmienił się przemysł chemiczny. Ponadto nastšpiły regulacje dotyczšce bezpieczeństwa pracy, powstały nowe przepisy zwišzane ze zdrowiem pracowników oraz dotyczšce ochrony przeciwpożarowej. Narzuciło to wytwórcom rodków chemicznych i różnych urzšdzeń stosowanych w drukowaniu offsetowym potrzebę szukania nowych, bezpieczniejszych materiałów o niższej toksycznoci i wyższym punkcie zapłonu. Poczštkowo zaczęły je wprowadzać tylko państwa technicznie zaawansowane (kraje zachodniej Europy, zwłaszcza kraje skandynawskie, Kanada oraz USA). Obecnie Đ ze względu na rozszerzenie Unii Europejskiej oraz rozwój technologii w Azji i Chinach Đ nowe materiały i technologie będš powszechnie wprowadzane w przemyle poligraficznym w tych krajach, mimo że koszty stosowania dozwolonych nowych materiałów pomocniczych sš wyższe niż stosowanych w starych technologiach.
rodki zmywajšce dla obcišgów i wałków drukarskich
Historycznie jako rodków zmywajšcych używano różnych mieszanin benzenu, toluenu, ksylenu, nafty i benzyny lakowej. Z biegiem czasu większoć tych produktów wyeliminowano ze względu na ich toksycznoć i łatwopalnoć.
Właciwoci charakteryzujšce dobre rodki zmywajšce
Ważnym parametrem rodka myjšcego jest efektywnoć jego działania okrelana przez wartoć parametru KB (Kauri-Butanol). Wartoć ta jest okrelana eksperymentalnie za pomocš miareczkowania danej iloci badanego roztworu przez standardowy roztwór KB zawierajšcy specjalnš żywicę rozpuszczonš w alkoholu butylowym, np. produkcji Chemical Service Laboratories z Dallas zgodnie ze standardem ASTM (American Society for Testing Materials). Iloć tego roztworu potrzebna do spowodowania, aby badany rozpuszczalnik zmętniał, jest wskanikiem wartoci KB. Okrelanie parametru KB bardziej się komplikuje, kiedy w badanej mieszaninie znajdujš się także alkohole, estry, glikole estrów, chlorowane węglowodory i inne zwišzki chemiczne. Wartoć KB dla heksanu i podobnych rozpuszczalników mieci się w zakresie 26-28 KB, dla toluenu, ksylenu i innych rozpuszczalników ze 100% zawartociš zwišzków aromatycznych zbliża się do 100 KB. Wartoć parametru KB mieszczšcš się pomiędzy tymi wartociami posiada większoć przemysłowych produktów destylacji ropy naftowej, sš one bowiem mieszaninami rozpuszczalników alifatycznych i aromatycznych zawierajšcymi często zwišzki izocykliczne i inne zwišzki chemiczne. Zwykle rodki zmywajšce, zależnie od ich zastosowań, posiadajš wartoci KB pomiędzy 38 a 60, co wskazuje, że zastosowano przy ich produkcji mieszaniny różnych rozpuszczalników.
Szybkoć parowania roztworu zmywajšcego
Ważnym parametrem w działaniu rodka zmywajšcego jest szybkoć jego parowania. Bardzo szybko odparowujšce rozpuszczalniki sš niestety łatwo palne i wydzielajš silny zapach. Dlatego szybko parujšce rozpuszczalniki sš eliminowane ze składów roztworów zmywajšcych. W latach 70. używano chlorowanych węglowodanów, np. trójchloroetanu, który był niepalny i stosunkowo mało toksyczny. Niestety, szkodliwy wpływ tego rodzaju par na warstwę ozonowš otaczajšcš kulę ziemskš szybko wyeliminował takie roztwory z praktycznego stosowania. Szybkoć parowania rozpuszczalników okrela się porównujšc jš z szybkociš parowania eteru etylowego przyjmowanš za 1 albo w stosunku do szybkoci parowania alkoholu butylowego przyjmowanej za 100. Stosowane praktycznie do mycia rozpuszczalniki wykazujš zwykle większe szybkoci parowania.
Lotne zwišzki chemiczne (VOC)
Bardzo ważnym czynnikiem dla okrelenia własnoci rodka zmywajšcego jest także parametr VOC (Volatile Organic Chemicals). Okrela się go eksperymentalnie umieszczajšc przez 1 godzinę w suszarce z cyrkulacjš powietrza w temperaturze 105ĄC zważonš na wadze analitycznej próbkę ok. 4 gramów roztworu. Badany roztwór w aluminiowym naczyńku jest następnie ponownie ważony. Iloć nieodparowanego rozpuszczalnika okrela parametr VOC i wyraża się go w procentach zgodnie z równaniem VOC = waga końcowa/waga poczštkowa x100%. Coraz częciej VOC staje się podstawowym czynnikiem, dla którego trzeba zmieniać albo modyfikować roztwór zmywajšcy, szczególnie że dopuszczalny limit VOC jest wyznaczany na okres np. jednego roku dla konkretnej drukarni w zależnoci od liczby pracujšcych w niej maszyn drukujšcych. Dotyczy to dużych zakładów, szczególnie Unii Europejskiej, Kalifornii i innych stanów USA.
Toksycznoć roztworów zmywajšcych
Toksycznoć działania rozpuszczalnika jest okrelana jako dopuszczalne stężenie w pomieszczeniu podczas 8-godzinnej pracy, np. dopuszczalny poziom dla benzenu jest bardzo niski i wynosi 5 ppm, jest on bowiem bardzo toksyczny. Dopuszczalne stężenie dla rozpuszczalników aromatycznych wynosi ok. 50 ppm, dla czystych rozpuszczalników alifatycznych 300-500 ppm, a dla produktów przemysłowych takich jak benzyna lakowa od 100 do 2000 ppm w zależnoci od zawartoci składników aromatycznych. Dla acetonu wartoć ta wynosi 1000 ppm, co w praktyce oznacza, że aceton jest prawie nietoksyczny.
Toksycznoć rozpuszczalników organicznych jest bezporednio zwišzana z szybkociš parowania mieszanin i cinieniem czšstkowym par ich składników. Jednš z metod okrelenia toksycznoci jest wyznaczanie parametru LD-50 wyrażanego w miligramach substancji szkodliwej/kilogram masy ciała testowanego zwierzęcia. Parametr ten oznacza statystycznie obliczonš iloć substancji chemicznej, która powoduje mierć 50% testowanych organizmów po jej podaniu w okrelony sposób (zwykle do badań stosuje się szczury). Jeżeli wartoć ta wynosi poniżej 200 mg/kg, to rozpuszczalnik jest silnie toksyczny; materiały majšce wartoć LD-50 powyżej 5000 mg/kg sš praktycznie nieszkodliwe.
Temperatura zapłonu
Temperatura zapłonu jest bezporednio zwišzana z szybkociš parowania i budowš czšsteczek rozpuszczalnika. Definiuje się jš jako temperaturę, w której rozpuszczalnik może wybuchnšć. Do jej pomiaru stosuje się wiele przyrzšdów różnych producentów jak np. Pensky Martin (PM), Cleveland Open Cup lub Tagclosed Cup (TTC).
Roztwory zmywajšce, które majš temperaturę zapłonu poniżej 40ĄC, klasyfikowane sš jako reaktywne i łatwo palne. Ciecze takie muszš być transportowane i przechowywane w specjalnych warunkach. Obecnie coraz częciej obowišzujšce przepisy eliminujš tego typu mieszaniny i zastępujš je produktami, których temperatura zapłonu mieci się pomiędzy 40 a 80ĄC. Mieszaniny, których temperatura zapłonu wynosi powyżej 80ĄC, uznawane sš za trudno palne. Rozpuszczalniki uważane za fotochemicznie reaktywne to roztwory zawierajšce powyżej 8% węglowodorów aromatycznych. Często stosowanie ich jest zakazane m.in. ze względu na wytwarzanie szkodliwej mgły (tak jest np. w Kalifornii w USA).
rodki zmywajšce mieszane z wodš
Poczštkowo roztwory zmywajšce miały za zadanie usuwanie z maszyn drukujšcych tylko farby. Obecnie stosuje się również roztwory (a częciej emulsje), które jednoczenie zmywajš farbę oraz pozostałoci roztworów zwilżajšcych i inne zanieczyszczenia wytwarzane podczas drukowania offsetowego. Zaletš rodków myjšcych w postaci emulsji jest obniżenie poziomu parowania składników organicznych (VOC) i kosztów materiałowych w porównaniu ze rodkami myjšcymi składajšcymi się tylko z rozpuszczalników. W celu wytworzenia emulsji dodaje się do rozpuszczalnika organicznego około 2% zwišzku powierzchniowo czynnego zapewniajšcego równowagę hydrofilowo-hydrofobowš HLB (hydrofilic-hydrofobic balance). Korzystne jest w tym celu stosowanie jednoczenie dwu podobnych zwišzków powierzchniowo czynnych, jak np. fenoli Antarox CO-530 i Antatox CO-630 lub mieszaniny pochodnych kwasu sorbinowego Tween 20 (polysorbate) i sorbitu Span 20 (sorbitol monooleate) z małym dodatkiem anionowego zwišzku powierzchniowo czynnego takiego jak Aerosol OT (sodium dioctyl sulfosuccinate). W celu utworzenia emulsji miesza się stosowane produkty z około 30% ciepłej wody. Tego rodzaju emulsja jest następnie stabilizowana przez 20-30 minut. Stabilizację można poprawić dzięki wprowadzeniu rozpuszczalników, które mieszajš się z wodš, takich jak glikol etylenowy albo N-pyrolidon. Ze względu na obecnoć wody stosowane rozpuszczalniki muszš mieć wyższš wartoć wskanika KB (zwykle powyżej 40), aby skompensować oddziaływanie wody, która nie jest rozpuszczalnikiem dla farb. cdn.
