La Química en la Imprenta – Tercera Parte: Alcohol (IPA) En La Solución de Fuente

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Estimado Amigo Gráfico

En esta ultima parte se toca el tema del alcohol en la solución de fuente. Debemos que tener consciencia que hoy en día con los buenos sustitutos es posible de reducir el alcohol a un porcentaje de 2 a 3% y hasta eliminarlo por completo. sin embargo se va a tocar el tema del alcohol de nuevo por que la gran mayoría de prensas todavía se trabajan con 10 a 15% de alcohol en la solución de fuente. Asi un corto resumen de las ventajas y desventajas de imprimir con IPA (alcohol isopropílico):

EL USO DEL IPA

El IPA (alcohol isopropílico) en diferentes dosis, se ha empleado en la impresión offset de pliegos y rotativa durante casi 25 años.
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Argumentos en favor del uso del IPA y sus efectos
• Reducción de la tensión superficial con el fin de conseguir una completa humectación de la plancha (película humectante fina y homogénea)
• Incremento de la viscosidad de la solución de mojado con el fin de conseguir un transporte uniforme desde la bandeja de la batería de mojado a la plancha.
• La evaporación del IPA genera un efecto refrigerante
• Crea una emulsión tinta/agua mejor y más estable
• Tiene efecto anti-bacteriano
• Reduce la formación de espuma

Argumentos en contra del uso del IPA
• Daños medioambientales debido a la presencia de VOC (Compuestos Orgánicos Volátiles)
• Legislación internacional que propone la reducción o eliminación total de emisiones de VOC
• Impuestos adicionales en muchos países
• El IPA en el aire está limitado a máx. 150 mg/m3 – MAC (= Máxima Concentración Admitida) en muchos países
• El IPA en el aire puede causar molestias físicas (p.ej. dificultades respiratorias)
• El punto de inflamación de una solución de mojado con IPA está por debajo de 50°C. Esto implica peligro de incendio y explosión, sobre todo, en caso de manejo incorrecto y errores técnicos
• El IPA es caro

La viscosidad y su relación con la transferencia del líquido
La viscosidad representa el grado de enlaces internos de un líquido como resultado de la atracción entre moléculas. La transferencia de un líquido entre rodillos está fuertemente influida por la viscosidad o por la fuerza de los enlaces moleculares. Cuando la viscosidad aumenta, la capacidad de transferencia también (hasta un máximo dado).
Dado que la temperatura y la dosificación de IPA son los parámetros que más afectan a la viscosidad, se convierten en los valores clave para determinar la cantidad de líquido transferido.

Viscosidad y temperatura
La temperatura es una medida de la cantidad de movimiento de las moléculas. Las temperaturas más altas son resultado de un movimiento interno más intenso y un aumento del espacio entre las moléculas. Esto implica una decreciente atracción molecular y, en consecuencia, una menor viscosidad.

viscosidad
Como se muestra en el diagrama, una viscosidad mayor a temperaturas más bajas produce una película fluida más espesa sobre los rodillos, lo cual lleva a una mejor transferencia para una amplia gama de velocidades.

Influencia de la dosificación del IPA en la viscosidad
Uno de los efectos más notables del uso de IPA es el cambio en la viscosidad. Esto se debe a la formación de una red de estructuras tridimensionales en el líquido, resultando en un incremento de la viscosidad a ciertos niveles de dosificación. Esto significa que la dosificación del IPA también influye de forma significativa en el comportamiento de la transferencia de soluciones acuosas. Los impresores suelen notar que la transferencia disminuye cuando se reduce el porcentaje de IPA. Dependiendo de la calidad de la solución, esto tiene que ser compensado mediante un incremento en la velocidad del rodillo tomador. Algunos expertos en soluciones de mojado recomiendan el uso de rodillos especiales, a veces en combinación con una reducción de la temperatura para imitar los efectos de viscosidad del IPA.

Corrosión
Los inhibidores de corrosión en la solución acuosa previenen corrosión en la plancha, la mantilla y los cilindros impresores. Las soluciones acuosas de calidad están homologadas contra la corrosión. Para muchos fabricantes de máquinas, esta homologación es una condición previa para la inclusión en sus cláusulas de garantía de piezas dañadas por corrosión.

Aditivos anti-acumulación
Los aditivos anti-acumulación en la solución acuosa contrarrestan las concentraciones en los cauchos. Reduciendo estas acumulaciones, las paradas por lavados se reducen considerablemente. Además, el ciclo de vida de las planchas, especialmente planchas que están sin hornear, puede prolongarse de forma significativa cuando no existe acumulación.

tension-superficial.

La tensión superficial de las soluciones de mojado
Las soluciones convencionales basadas en un concentrado más IPA, tienen una tensión superficial de aproximadamente 40 mN/m, cuando el porcentaje de IPA es 8% o mayor. La tensión superficial es prácticamente idéntica en circunstancias estáticas o dinámicas, y el añadir más IPA no reduce la tensión
superficial de forma significativa. Cuando se usan soluciones acuosas basadas en un concentrado
sin IPA, los surfactantes en el concentrado hacen la tarea del IPA.

Ensayos combinados de laboratorio y sobre el terreno, han demostrado que unas soluciones apropiadas libres de IPA deben cumplir con los siguientes parámetros:
• En una solución al 3 %, la tensión superficial debe ser inferior a 45 mN/m a 10 Hz, probado en un medidor de tensión de burbujas (simula la tensión superficial dinámica en máquinas de alta velocidad).
• La pendiente de la curvatura de tensión entre 1 Hz y 10 Hz, debe ser lo más plana posible para evitar problemas de impresión debido a diferencias en la velocidad de la máquina.
• Las curvas BP2 de las soluciones al 3 % y 5 % deben estar estrechamente alineadas. Si no, existe peligro de demasiada sensibilidad.
• El ensayo BP2 siempre debe realizarse en combinación con un ensayo de tensión de interfase. Esto se hace controlando el ángulo de contacto de una solución al 3 % sobre la superficie de tinta. También aquí, la solución de mojado tiene que cumplir un valor determinado.

Los ensayos BP2, por tanto, pueden ser indicativos de la humectación de las planchas. Los ensayos revelan si la solución es apta para humectar la plancha lo suficientemente rápido en capas finas y a altas velocidades. La medición de la tensión de interfase proporciona un índice relativo de la sensibilidad de la emulsión. Estos dos parámetros siempre se tienen que medir a la vez, porque para ciertas soluciones es posible alcanzar su curva BP2 ideal (inferior a 45 m/Nm a 10 Hz) con una solución al 4 %, pero con esta concentración también es posible que tengan un ángulo de contacto insuficiente.
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SUGERENCIA

Con estas observaciones sobre la tensión superficial se termina el tema de la solución de fuente. Para el prensista doy la sugerencia de usar una solución de fuente registrada y certificada por la FOGRA de Alemania (www.fogra.org).
En este sitio están todas las soluciones aprobadas para las diferentes marcas de prensas. De no usar solución de fuente aprobada y certificada por FOGRA los problemas de impresión pueden ser múltiples y el dolor de cabeza  durante la producción NUNCA termina. Es crucial para alta productividad y menor problemas en impresión offset de contar con tintas escala ISO y solución de fuente certificada para asegurar una excelente emulsión de agua/tinta que significa una excelente reproducción del color.

Cordiales saludos gráficos

rw

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Gracias a los amigos de SAPPI para la inforamcion detallada y las valiosas tablas

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~ por wpcinternacional en 6 enero 2017.

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