способ получения противоотмарывающего порошка для листовой печати

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОТИВООТМАРЫВАЮЩЕГО ПОРОШКА ДЛЯ ЛИСТОВОЙ ПЕЧАТИ, включающий смешение сыпучей основы с высокодисперсной добавкой и последующее просеивание, отличающийся тем, что в качестве сыпучей основы используют компонент, выбранный из группы, содержащей карбонат кальция, триполифосфат натрия, крахмал, сахарную пудру, а в качестве высокодисперсной добавки - компонент, выбранный из группы, содержащей каолин коллоидного помола, природный мел коллоидного помола, конденсированный микрокремнезем, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сыпучая основа 90 - 99

Высокодисперсная добавка 1 - 10

и просеивание осуществляют протиранием смеси через сито с отверстиями 50 - 200 мкм с помощью эластичной подушки при давлении последней на сито 2 - 15 гс/см² и скоростью перемещения вдоль поверхности сита 10 - 50 см/с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к полиграфии, в частности к способам получения противоотмарывающего порошка, применяемого для опыления печатной продукции в процессе ее печатания на типографских листовых машинах, предотвращающего частичный перенос незасохшей типографской краски с одного листа на обратную сторону другого листа, находящегося в непосредственном контакте с первым.

Известен способ получения карбоната кальция, используемого в качестве противоотмарывающего порошка для листовой печати, включающий взаимодействие насыщенных водных растворов карбоната калия и хлористого кальция, промывку и сушку осадка продукта. При этом взаимодействие исходных продуктов ведут в присутствии нитрата, нитрита или галогенида аммония, взятых в количестве 1-10% от массы реакционной смеси [1].

Согласно вышеприведенному способу получают карбонат кальция заданного гранулометрического состава повышенной однородности, пригодный для использования в качестве противоотмарывающего порошка для листовой печати. К недостаткам этого способа относится то, что он требует большого количества технологического оборудования, в способе используют побочные химреактивы (нитрат, нитрит или галогенид аммония) и большое количество воды, что не создает существенного экономического эффекта при получении карбоната кальция заданных параметров методом осаждения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения противоотмарывающего порошка для листовой печати, в котором при 96-110^оС зерна сыпучей основы - крахмала при перемешивании в течение 12-18 мин покрывают методом распыления расплавленным воском до содержания последнего в порошке 2-5 мас.%, после чего покрытые воском зерна крахмала при продолжающемся перемешивании охлаждают в течение 20-25 мин до комнатной температуры [2]. При этом возможно последующее смешение полученного порошка с высокодисперсной добавкой, например с каолином, коллоидной двуокисью кремния или трехзамещенным фосфорнокислым кальцием и просеивание.

К недостаткам способа по прототипу относится то, что полученный противоотмарывающий порошок не обладает достаточно высокой сыпучестью, поскольку при обычном смешении компонентов - сыпучей основы и высокодисперсной добавки - не происходит дезагрегации микрочастиц высокодисперсной добавки и, следовательно, равномерного распределения этих частиц между частицами сыпучей основы, кроме того, в процессе печатания листовой продукции имеет место повышенный расход противоотмарывающего порошка, что нежелательно, так как при повышенном расходе противоотмарывающего порошка ухудшается оптическая плотность цветных изображений листовой печатной продукции, а при расходе противоотмарывающего порошка, обеспечивающем сохранение оптической плотности цветных изображений листовой печатной продукции, не гарантируется надежность противоотмарывающей защиты (при скатывании в рулоны или складывании в стопы свежеотпечатанных листов печатной продукции незасохшая краска с лицевой поверхности одного листа частично переносится на обратную сторону другого листа, непосредственно соприкасающегося с первым). К недостаткам способа по прототипу относится также и то, что в нем расходуется воск, который наносят на зерна сыпучей основы в расплавленном виде, что в свою очередь требует повышенных энергозатрат. Способ обладает повышенной сложностью.

Целью изобретения является повышение сыпучести порошка и снижение его расхода в процессе печати.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения противоотмарывающего порошка для листовой печати, включающем смешение сыпучей основы с высокодисперсной добавкой, и последующее просеивание, в качестве сыпучей основы берут карбонат кальция, триполифосфат натрия, крахмал, сахарную пудру, а в качестве высокодисперсной добавки - компонент, выбранный из группы, содержащей каолин коллоидного помола, природный мел коллоидного помола или конденсированный микрокремнезем при следующем соотношении компонентов, мас. %: Сыпучая основа 90-99 Высокодисперсная добавка 1-10 и просеивание осуществляют протиранием смеси через сито с отверстиями 50-200 мкм с помощью эластичной подушки при давлении последней на сито 2-15 гс/cм² и скоростью перемещения вдоль поверхности сита 10-50 см/с.

В качестве сыпучей основы в предлагаемом способе могут быть использованы не вызывающие коррозии типографского оборудования как неорганические, так и органические кристаллические порошки, например карбонат кальция, триполифосфат натрия, сахарная пудра и др. , а также зернистые материалы, например крахмал. В качестве высокодисперсной добавки в предлагаемом способе может быть использован компонент, полученный методом коллоидного помола (помол до размера частиц 10-1 мкм), например каолин, природный мел или конденсированный микрокремнезем, являющийся отходом производства ферросилиция, например аэросил.

Смещение компонентов в предлагаемом способе осуществляют в смесителе, снабженном лопастной мешалкой, обеспечивающем сравнительно "мягкие" условия смешения во избежание разрушения кристаллов или зерен сыпучей основы. Однако в "мягких" условиях практически не разрушаются микроагрегаты высокодисперсной добавки (полученные в результате коллоидного помола микрочастицы способны к самопроизвольному соединению в микроагрегаты). Для разрушения микроагрегатов высокодисперсной добавки и более тщательного смешения компонентов смесь, приготовленную в указанном смесителе, протирают через сито с отверстиями 50-200 мкм с помощью эластичной подушки, выполненной из поролона, обтянутого капроновой тканью. В процессе протирания смеси через сито к подушке прикладывают усилие, обеспечивающее давление подушки на сито 2-15 гс/см². Скорость перемещения подушки вдоль поверхности сита - 10-50 см/с. При протирании на сите кристаллы из зерна сыпучей основы проходят через отверстия практически не разрушаясь, поскольку имеют существенную прочность, а микроагрегаты высокодисперсной добавки, имеющие сравнительно невысокую прочность, разрушаются на свободные микрочастицы, которые при прохождении через отверстия сита обволакивают поверхность кристаллов или зерен сыпучей основы. Кристаллы или зерна с закрепившимися на их поверхности микрочастицами добавки под микроскопом имеют вид "ежиков". Приготовленный предлагаемым способом противоотмарывающий порошок обладает высокой сыпучестью, характеризующейся низким углом ссыпания (чем ниже угол ссыпания, тем выше сыпучесть). Угол ссыпания определяют следующим образом. В прозрачный цилиндр насыпают испытуемый порошок. Затем цилиндр медленно наклоняют и наименьший угол отклонения цилиндра от вертикали, при котором начинается смещение верхнего слоя порошка, принимают за угол ссыпания. Полученный предлагаемым способом порошок приобретает свойство текучести подобно жидкости.

Использование в противоотмарывающем порошке, получаемом предлагаемым способом, высокодисперсной добавки менее 1 мас.% не позволяет существенно повысить сыпучесть порошка и снизить его расход в процессе печати, а использование высокодисперсной добавки более 10 мас.% нецелесообразно, поскольку не приводит к дальнейшему повышению сыпучести и снижению его расхода в процессе печати.

При использовании в предлагаемом способе сита с отверстиями менее 50 мкм скорость прохождения порошка сквозь сито весьма низкая, что неприемлемо для промышленного выпуска противоотмарывающего порошка. Верхний предел отверстий сита 200 мкм обусловлен тем, что наличие в противоотмарывающем порошке частиц более 200 мкм приводит к забиванию выходного отверстия форсунки, распыляющей порошок в процессе печатания листовой продукции и, кроме того, частицы порошка размером свыше 200 мкм способны оставлять заметные царапины на цветных изображениях печатной продукции.

Давление эластичной подушки на сито в процессе протирания порошка менее 2 гс/см² не обеспечивает эффективного разрушения микроагрегатов высокодисперсной добавки, а при давлении более 15 гс/см² происходит нежелательное разрушенние кристаллов или зерен сыпучей основы. Кроме того, давление эластичной подушки на сито свыше 15 гс/см² приводит к ускоренному износу сита.

При скорости перемещения эластичной подушки вдоль поверхности сита (в процессе протирания порошка через сито) менее 10 см/с не происходит эффективного разрушения микроагрегатов высокодисперсной добавки и существенно снижается скорость прохождения порошка через сито, а при скорости перемещения подушки свыше 50 см/c происходит нежелательное разрушение кристаллов или зерен сыпучей основы и возможны выбросы протираемого порошка из сита с излишним пылением.

П р и м е р 1. В смеситель, снабженный лопастной мешалкой, загружают 1,9 кг карбоната кальция, предварительно просеянного через сито с отверстиями 200 мкм, для удаления более крупных частиц и 0,1 кг каолина коллоидного помола, после чего смеситель герметически закрывают и включают мешалку. Смешивают компоненты 12 мин при скорости вращения мешалки 100 об/мин. Полученную смесь высыпают в прямоугольное сито, установленное в вытяжном шкафу и имеющее размеры 50 х 50 см с отверстиями 100 мкм. Высыпанную на сито смесь протирают эластичной подушкой, имеющей размеры 10 х 10 см, изготовленной из поролона и обтянутой сверху капроновой тканью. В процессе протирания смеси через сито к подушке прикладывают усилие, обеспечивающее давление подушки на сито 800 гс (8 гс/см²). Скорость перемещения подушки вдоль поверхности сита 20 см/с. Время прохождения порошка через сито 20 мин.

П р и м е р 2. Процесс проводят согласно примеру 1 с тем отличием, что в смеситель загружают 1,85 кг триполифосфата натрия и 0,15 кг природного мела коллоидного помола. Смешивают компоненты 11 мин, полученную смесь протирают через сито с отверстиями 200 мкм. Давление подушки на сито 400 гс (4 гс/см²). Скорость перемещения подушки - 50 см/с. Время прохождения порошка через сито 3 мин.

П р и м е р 3. Процесс осуществляют согласно примеру 1 с тем отличием, что в смеситель загружают 1,8 кг крахмала кукуpузного и 0,2 кг каолина коллоидного помола. Смешивают компоненты 15 мин, полученную смесь протирают через сито с отверстиями 50 мкм. Давление подушки на сито - 1500 гс (15 гс/см²). Скорость перемещения подушки 30 см/с. Время прохождения порошка через сито 120 мин.

П р и м е р 4. Процесс проводят аналогично примеру 1 с тем отличием, что в смеситель загружают 1,95 кг картофельного крахмала и 0,05 кг конденсированного микрокремнезема (аэросил А-175) (марка А-175 показывает удельную поверхность аэросила и означает 175+25 м²/г). Смешение компонентов осуществляют 10 мин, полученную смесь протирают через сито с отверстиями 100 мкм. Давление подушки на сито 200 гс (2 гс/см²). Скорость перемещения подушки 10 см/с. Время прохождения порошка через сито 35 мин.

П р и м е р 5. Процесс осуществляют согласно примеру 1 с тем отличием, что в смеситель загружают 1,98 кг сахарной пудры и 0,02 кг конденсированного микрокремнезема (аэросил А-175). Смешение компонентов осуществляют в течение 15 мин, полученную смесь протирают через сито с отверстиями 100 мкм. Давление подушки на сито 500 гс (5 гс/см²). Скорость перемещения 25 см/с. Время прохождения порошка через сито 25 мин.

П р и м е р 6 (контрольный). Процесс проводят аналогично примеру 1 с тем отличием, что приготовленную в смесителе смесь просеивают через вибросито с отверстиями 100 мкм, имеющее размеры 50 х 50 см, с частотой 120 колебаний/мин. Просеивание осуществляют естественным путем, т.е. без применения протирочной эластичной подушки. Время прохождения порошка через сито 90 мин.

П р и м е р 7 (контрольный). Процесс осуществляют согласно примеру 1 с тем отличием, что в смеситель загружают 1,99 кг карбоната кальция и 0,01 кг каолина коллоидного помола. Время прохождения порошка через сито 45 мин.

П р и м е р 8 (контрольный). Процесс проводят согласно примеру 1 с тем отличием, что в смеситель загружают 1,7 кг карбоната кальция и 0,3 каолина коллоидного помола. Время прохождения порошка через сито 19 мин.

П р и м е р 9 (по прототипу). Процесс осуществляют согласно примеру 4 с тем отличием, что зерна крахмала картофельного вначале покрывают расплавленным воском - церезином при постоянном перемешивании в течение 15 мин до привеса воска к сыпучей основе - крахмалу картофельному в количестве 3%, после чего при продолжающемся перемешивании зерна крахмала охлаждают в течение 20 мин до комнатной температуры, а затем смешивают с конденсированным микрокремнеземом (аэросил А-175). Приготовленную смесь просеивают через вибросито с отверстиями 100 мкм, имеющее размеры 50 х 50 см, с частотой 120 колебаний/мин. Просеивание осуществляют естественным путем без применения протирочной эластичной подушки. Время прохождения порошка через сито 105 мин.

Параметры способа и свойства противоотмарывающего порошка, полученного согласно примерам 1-9, приведены в таблице.

Как следует из данных, приведенных в таблице, предлагаемый способ позволяет получить противоотмарывающий порошок с углом ссыпания 35-40^о, что на 4-9^о ниже угла ссыпания противоотмарывающего порошка, получаемого способом по прототипу, т.е. имеет место существенное повышение сыпучести противоотмарывающего порошка, получаемого предлагаемым способом. Расход противоотмарывающего порошка, получаемого предлагаемым способом, в сравнении с расходом порошка, получаемого по способу-прототипу, в процессе печатания листовой продукции снижается в 1,4-3 раза при сохранении высокой противоотмарывающей защиты печатной продукции. Кроме того, протирание смеси через сито существенно повышает производительность труда.