Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Березин, Борис Иванович. Полиграфические материалы учебник для учащихся полиграфических техникумов

.pdf
Скачиваний:
95
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
23.59 Mб
Скачать

Раздел пятый. Печатные

краски

299

В результате выполнения реакции

переэтерификации

обра­

зуются неполные глицериды (моно- и

диглицериды), способные

вступать в реакцию конденсации с фталевой или малеиновой кис­ лотой и образовывать синтетическое масло.

2. Конденсация неполных глицеридов (переэтерифицированного растительного масла) с фталевой или малеиновой кислотой осуществляется при температуре 260—270°. Эту реакцию можно назвать также реакцией этерификации, так как происходит об­ разование сложных эфиров неполных глицеридов и двухоснов­ ных органических

СН2—о—Н

СН—О—СО—Ci7H31 СН2—О—Н

сн2-о-н СН—О—СО—С17Н31

сн2—о—н

две молекулы моно­ глицерида

НО—СО—I но-со—!

фталевая

кислота

СН2—О—••

 

СН—О—СО—С1,Н31

 

■сн2—о-со—<

+ 2Н2О

сн2—о—со—Р J

СН—О—СО—С1,Н31

сн2—о--

одно из структурных звеньев сиивода

тетического алкидного масла

3. Полимеризация синтетического алкидного масла происхо­ дит при 260—270° до получения необходимой степени полимери­ зации алкидной олифы. Если процесс получения алкидных олиф ведут с глицерином, то получают глифталевые олифы, если с пентаэритритом, то получают пентафталевце олифы. Слово «глифталевая» образовалось из начальных слогов слов «глице­ рин» и «фталевая кислота», слово «пентафталевая» образовалось из начальных слогов «пентаэритрит» и «фталевая кислота». Процессы конденсации и полимеризации, которые протекают почти одновременно, продолжаются обычно от 8 до 18 часов.

Алкидные синтетические олифы выпускаются под марками ГФЛ-1, ГФЛ-2, ГФЛ-3 и ГФЛ-4; они представляют собой глицеринофталевые смолы, модифицированные льняным маслом, с различной степенью полимеризации. По внешнему виду это про­ зрачные жидкости от светло-желтого до темно-желтого цвета со­ ответствующей вязкости:

Олифа ГФЛ-1 имеетвязкость

50±10

сек.

Олифа ГФЛ-2

»

»

25±10

»

Олифа ГФЛ-3

»

»

125±25

»

Олифа ГФЛ-4

»

»

225±25

»

Эти олифы изготовляются по следующему рецепту (в %):

Масло льняное.............................................................................

68,6

35%-ный раствор резината кальция в льняном масле . .

2,0

Глицерин динамитный.............................................................

9,8

Фталевый ангидрид........................................................................

19,6

300

Полиграфические материалы

Изготовление

олифы производится обычно в котле из не­

ржавеющей стали емкостью 2,5 т. Схема установки для изготов­ ления синтетических алкидных олиф показана на рис. 96.

Рис. 96. Аппарат для изготовления синтетических алкидных олиф:

/ — холодильник трубчатый для

улавливания

паров глицерина;

2 — колонка для

улавливания паров

фталевого

ангидрида;

3— котел-реактор

из нержавеющей

стали; 4— мешалка;

5 — смеситель; 6 — насос; 7 — весовой мерник; 8 — сливная

 

 

труба.

 

 

Имеются аналогичные марки пентафталевых олиф (ПФЛ-1, ПФЛ-2, ПФЛ-3 и ПФЛ-4), представляющих собой пентафтале-

вые смолы, модифицированные льняным маслом соответствую­

щей вязкости.

 

В случае изготовления алкидных олиф на основе свободных

жирных и смоляных кислот (вместо растительных масел)

про­

цесс идет также в три стадии. Первой стадией процесса

будет

получение неполных грицеридов из свободных жирных и смоля­ ных кислот и многоатомного спирта, например из глицерина (реакция частичной этерификации). Остальные две стадии такие же, как и при получении алкидных олиф на основе раститель­ ных масел.

В. С. Киселев и М. Ф. Сорокин разработали способ получе­ ния глифталевой олифы с применением таллового масла по рецепту (в %):

Раздел пятый. Печатные краски

301

Масло талловое.................................................

46,3

Фталевый ангидрид.............................................

8,3

Глицерин динамитный ....................................

6,6

Масло трансформаторное................................

22,3

Сиккатив талловый...............................................

16,5

Напомним, что талловое масло — это побочный продукт суль- фатно-целлюлозного производства, представляющий собой смесь жирных и смоляных кислот, в основном олеиновой, линолевой и

абиетиновой.

Таким образом, удается изготовить очень дешевую высыхаю­ щую олифу, пригодную для изготовления многих черных типо­ графских и офсетных красок. Для изготовления цветных красок эта олифа не применяется из-за темного цвета неочищенного таллового масла. Если применять очищенное талловое масло, например перегонкой под вакуумом, то получаются светлые оли­ фы, пригодные для изготовления цветных красок.

Большое значение, особенно для производства быстровысыхающих красок, имеют алкидные олифы, содержащие в своем составе алкидную смолу, модифицированную льняным маслом, высокой степени полимеризации в виде густой и липкой при нормальной температуре массы. Таковы, например: олифа ГФЛ-11-300, представляющая собой глицеринофталевую льня­ ную смолу-основу, разжиженную льняным маслом до вязкости в 300 сек., и олифа ПФЛ-10-300, представляющая собой пентафталевую льняную смолу-основу, несколько менее густую, чем глицерипофталевая льняная смола-основа, входящая в состав олифы ГФЛ-11-300, разжиженную льняным маслом до вязкости

в 300 сек.

Другим перспективным видом синтетических олиф являются

масляно-стирольные полимеры. Растительное масло, например льняное, способно полимеризоваться со стиролом, образуя сопо­ лимеры по схеме:

масло

масло

масло

мономеры

302

Полиграфические материалы

полимер

В зависимости от степени уплотнения (полимеризации) полу­ чаются более или менее вязкие олифы или смолы. Предпочита­ ют пользоваться масляно-стирольными полимерами в виде вяз­ ких смол, например смолы марки МС-4 и марки МС-5, которые после их растворения в растительном, нефтяном масле или высококипящем органическом растворителе образуют связующее вещество — олифу, во многих отношениях превосходящую даже алкидные олифы по печатным свойствам, скорости закреп­ ления, глянцевитости, прочности пленки и др.

§ 95. КОМПОЗИЦИОННЫЕ ВЫСЫХАЮЩИЕ ПЕЧАТНЫЕ ОЛИФЫ

Композиционные высыхающие печатные олифы первоначаль­ но вырабатывали главным образом в целях экономии раститель­ ных высыхающих масел. Наиболее простой способ изготовления композиционных высыхающих олиф состоит из смешения нату­ ральной льняной олифы с нефтяными невысыхающими маслами, но введение последних, во-первых, снижает вязкость и липкость олифы и, во-вторых, понижает скорость их высыхания. Для по­ вышения вязкости и липкости композиционной олифы в ее состав вводится смола, а для увеличения скорости высыхания—сикка­ тив. Иногда для улучшения печатных свойств в состав компо­ зиционной олифы вводится небольшое количество технического вазелина. Наиболее пригодна для изготовления таких компози­ ционных олиф кумароновая смола — побочный продукт перера­ ботки каменного угля. Из-за недостаточной выработки кумаро­ новой смолы пользуются эфиром канифоли и готовят компози­ ционную, искусственную олифу по следующему рецепту (в %):

Олифа льняная слабо-слабая..................................

47

Смола эфир канифоли .........................................

18

Масло веретенное.....................................................

30

Сиккатив .................................................................

5

Раздел пятый. Печатные краски

303

Изготовление олифы состоит в растворении при нагревании всех составных частей и их тщательном перемешивании.

Олифа по указанному рецепту получается несколько темнее льняной натуральной. Она применяется для изготовления типо­ графских и офсетных красок, за исключением красок для трех- и четырехкрасочного печатания и красок из наиболее чистых и ярких пигментов и лаков, например из пигментов желтых свето­ прочных, лака бирюзового и некоторых других.

Очень хорошие композиционные высыхающие олифы, как по­ казал Б. И. Березин, получаются растворением синтетических смол в нефтяных маслах и керосиновых погонах, кипящих при температуре 250—290°. В этом случае можно обойтись даже без применения растительных высыхающих масел и олиф *. Напри­ мер, в составе быстрозакрепляющейся краски № 44 (Н. С. Мул-

тановская, ВНИИППиТ)

применена композиционная

олифа

№ 44 следующего состава

(в %):

 

 

Пентаэритритовый эфир канифоли..................................................

 

38

Индустриальное масло 45-В (машинное масло СВ) ....

30

Фракция осветительного керосина с температурой

кипения

 

220—270° или 260—290° ..........................................................

 

30

Окисленный петролатум..............................................................

 

2

Класс композиционных олиф непрерывно

развивается, так

как этим путем удается создать наиболее высокосортные и эко­

номические виды связующих веществ и успешно решить

задачу

по замене пищевых жиров в олифах и лаках.

 

 

Б. И. Березин, Э. С. Вайнштейн, В. В. Синило, Е. И. Орлова и А. М. Гордеева в 1955 г. разработали способ изготовления ком­ позиционной олифы для быстрозакрепляющихся типографских и офсетных красок, состоящей из синтетической смолы (например, канифольно-малеиновой), высоковязких алкидных олиф, расти­ тельных и нефтяных масел и фракции осветительного керосина или керосина, имея в виду, что прогресс в области композицион­ ных олиф связан с применением высококипящих органических растворителей, высоковязких алкидных синтетических олиф и синтетических смол.

Композиционная олифа № 10, разработанная Т. Н. Маловой, А. Л. Поповой, В. И. Романовой, К. А. Раскутиной и Т. Д. Чул­ ковой (ВНИИПП) 21, применяемая для изготовления быстроза­ крепляющихся офсетных красок, имеет следующий состав (в %):

1 Б. И. Березин. Что должен знать печатник о красках. «Искусство», 1957, стр. 55.

2 Т. Н Малова, А. Л. Попова, К. А. Раскутина, В. И. Рома­ но в а, Т. Д. Чулкова. Быстрозакрепляющиеся краски для офсетной печати Журн. «Полиграфическое производство», 1957, № 9, стр. 17.

зм

Полиграфические материалы

 

 

Фенольно-альдегидная

смола из паратретичного бутилфе­

 

 

нола № 101-Л.........................................................................

 

20

14

 

Олифа ПФЛ-11-300 в виде раствора в

турбинном масле . .

 

Тунговое масло.........................

 

 

20

 

Турбинное масло ..........................................................................

температурой

кипения 210—290°

26

 

Керосиновая фракция с

20

 

Искусственная олифа под маркой

КПМЛ-300 представляет

собой канифольно-малеиновую смолу, этерифицированную пен­ таэритритом и растворенную в льняном масле до вязкости в 300 сек. Эту олифу вырабатывают по следующему рецепту (в %):

Канифоль...................................................................

36,8

Малеиновый ангидрид .....................................

3,4

Пентаэритрит ......................................................

6,4

Льняное масло...........................................................

53,4

Технология изготовления канифолыю-малеиновых смол была рассмотрена в § 92. Канифольно-малеиповая олифа КПМЛ-300 применяется, например, для изготовления глянцевых иллюстра­ ционных красок.

§ 96. КОМПОЗИЦИОННЫЕ НЕВЫСЫХАЮЩИЕ ПЕЧАТНЫЕ ОЛИФЫ

Во многих случаях при изготовлении печатных красок нет необходимости применять связующие вещества из высыхающих растительных масел. Это относится ко всем краскам, рассчитан­ ным для печатания без наложения последующих красок и на достаточно впитывающих видах бумаги, например содержащих древесную массу. Поэтому все газетные краски, значительное количество книжных красок и многие другие готовятся на невы­ сыхающих связующих веществах — фирнисах.

Фирнисы состоят из раствора битума или светлой кумароно­ вой и т. п. смолы в нефтяном масле. Фирнисы не способны вы­ сыхать на невпитывающей поверхности с образованием сухой эластичной пленки, но, будучи, затерты с пигментом при нанесе­ нии тонким слоем на бумагу, образуют пленку в результате из­ бирательного впитывания части маловязких составных частей связующего вещества. Вырабатывают битумные (темные) и смо­

ляные (светлые) фирнисы.

Битумные фирнисы состоят из лакового битума и нефтяного масла. В зависимости от соотношения битума и масла получают фирнис той или иной вязкости. Битумный фирнис вязкостью 20 сек. применяется для изготовления черных типографских книжных красок для плоских машин и фирнис вязкостью 10 сек. для изготовления газетных ротационных и книжных ротацион­ ных красок. Примерный состав битумных фирнисов следую­

щий (в %):

Раздел

пятый. Печатные краски

305

 

 

Вязкостью

Вязкостью

 

 

10 сек.

20 сек.

Битум лаковый марки Г.....................

15

22

Индустриальное масло 45

....................

85

78

Битумные фирнисы даже в тонком слое имеют коричневый

цвет и не применяются

поэтому

для изготовления цветных

красок.

 

 

 

Светлые смоляные фирнисы чаще всего изготовляют вязкос­ тью 20—30 сек. по шариковой пробе из кумароновой смолы или из эфиров канифоли и индустриального масла 45. Такие фирни­ сы идут для изготовления черных иллюстрационных ротацион­ ных красок и для газетных цветных красок. Для изготовления цветных афишных красок применяются несколько более густые смоляные фирнисы, что улучшает печатные свойства и закреп­ ление красок на бумаге.

§ 97. СВЯЗУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА ДЛЯ КРАСОК ГЛУБОКОЙ ПЕЧАТИ

Связующими веществами для красок глубокой печати могут быть лаки из смол (натуральных и синтетических) или водно­ спиртовые составы.

Смоляные лаки состоят обычно из 30—40% смолы и 70—60% органического растворителя, например толуола или бензина. Кроме этих лаков, готовят более медленно летучие ксилольносмоляные и скипидарно-смоляные лаки. Назначение этих вспо­ могательных лаков состоит в понижении скорости высыхания красок глубокой печати, так как краски на одном толуольноили на бензиново-смоляном лаке часто являются слишком быстровысыхающими. Кроме того, ксилольно-смоляные и скипи­ дарно-смоляные лаки применяются в том случае, если растира­ ние пигментов со связующими веществами производится на краскотерочных машинах, а не в шаровых мельницах.

В качестве пленкообразователя в смоляных лаках на то­ луоле, ксилоле или скипидаре применяют: а) тугоплавкий ла­ ковый битум, преимущественно для черных, коричневых, темно-

зеленых красок и некоторых других красок

неярких цветов;

б) фенольно-альдегидные смолы (например,

искусственный

копал 44, фенольно-альдегидную смолу № 101 Л), пентаэритри­ товый эфир канифоли, а также канифольно-малеиновую смолу преимущественно для цветных красок.

Для бензино-смоляных лаков можно применять фенольноальдегидную смолу № 101 Л (так называемую 100%-ную), смо­ лы на основе циклизованных и окисленных каучуков, полибутилметакрилат, полиизобутилен с средней степенью полимеризации

идругие.

Сцелью замены вредных для здоровья и огнеопасных раство-

21 Заказ № 443

306 Полиграфические материалы

рителей были предложены спиртово-смоляные лаки, состоящие,

например,

из раствора фенольно-альдегидной смолы — идитола

в этиловом

спирте с добавлением некоторого количества эти­

ленгликоля или глицерина; последние необходимы для пониже­ ния скорости высыхания и для осуществления процесса перети­ рания пигментов со связующими веществами на вальцовых краскотерочных машинах. Можно применять также спиртовые растворы поливинилбутираля и его сополимеров, а также спир­ товые растворы полиамидных смол.

В целях экономии спирта можно применять водные или водно-спиртовые дисперсии соответствующих смол. Примером может служить водная дисперсия поливинилацетата. Чисто спиртовые растворы поливинилацетата применяться для изго­ товления красок глубокой печати не могут, так как при некото­ ром подсыхании лака в процессе переноса краски с формы на бумагу поливинилацетатный лак, содержащийся в краске, будет загустевать и вытягиваться в длинные нити — «тяжи», являю­ щиеся причиной нечетких контуров красочного изображения.

Иногда готовят водно-спиртовые составы, которые содержат

примерно

30% смолы, 35% спирта

этилового сырца

и 35%

воды. Смолу, например идитол, хорошо растворяют

в

спирте,

а затем

частично омыляют щелочью,

после чего этот раствор

можно разбавлять водой, без опасения коагуляции

смолы —

идитола. Так удается получить вполне удовлетворительные и устойчивые при хранении краски глубокой печати, пригодные для печатания простых работ. Краски такого состава разрабо­ таны специалистами Венгерской Народной Республики.

§ 98. СИККАТИВЫ

Процесс высыхания натуральных льняных, искусственных (композиционных) высыхающих и алкидных синтетических олиф, как известно, значительно ускоряется введением в их состав сиккативов. Так, например, льняное масло при добавлении соот­ ветствующей дозы наиболее активного кобальтового сиккатива высыхает в тонком слое за 2 часа, то же самое масло без сик­ катива высыхает — образует пленку — только за время не ме­

нее 3—5 суток.

В качестве сиккативов применяют резинаты, линолеаты, наф­ тенаты и тунгаты сиккативных металлов. Такими металлами будут следующие, расположенные в убывающем порядке по степени их активности: кобальт, марганец, хром, никель, свинец, железо, медь, цинк, алюминий, кальций, барий.

При применении сиккативов, содержащих в своем составе смесь сиккативных металлов, активность будет выше, чем при применении сиккативов из порознь взятых металлов. По этой

Раздел пятый. Печатные краски

307

причине предпочитают пользоваться сиккативами, содержащими несколько металлов, например свинцово-марганцево-кальцие* вым сиккативом.

Скорость высыхания олиф и красок повышается пропорцио­ нально количеству введенного сиккатива, но до определенного предела, выше которого не наблюдается увеличения скорости высыхания олифы и краски. По этой причине введение в олифу или краску более 20% сиккатива, считая на готовый к употреб­ лению жидкий масляный сиккатив или сиккатив в пасте, не рекомендуется.

Сиккативы бывают двух видов: 1) жидкие масляные и

2)пастообразные.

Масляные жидкие сиккативы представляют собой растворы

резинатов, линолеатов или нафтенатов соответствующих сиккативных металлов в льняном масле. По внешнему виду масляный сиккатив представляет собой прозрачную темную жидкость, по вязкости напоминающую натуральную льняную слабую олифу.

Резинаты и линолеаты, необходимые для изготовления сик­ кативов, обычно готовятся методом плавления, заключающимся в следующем. Канифоль расплавляют и нагревают до 260°. При этой температуре небольшими порциями при постоянном пере­ мешивании засыпают соответствующее количество окислов, гидратов окислов нужных сиккативных металлов. На 100 весо­ вых частей канифоли берут 7 весовых частей глета, 5 весовых частей пиролюзита и 1,5 весовые части гашеной извести. Изго­ товление резината заканчивается после того, как окислы и гид­ раты окислов хорошо растворяются в канифоли, т. е. образуют соль абиетиновой кислоты и соответствующего металла. Масля­ ный сиккатив готовят растворением полученного резината в льняном масле, для чего в котел с расплавленным резинатом постепенно приливают 100 весовых частей льняного масла и все хорошо перемешивают.

Изготовление линолеатных сиккативов сводится к растворе­ нию в льняном масле при температуре 240° глета и пиролюзита. На каждые 100 весовых частей льняного масла берут 4 весовые части глета и 1 весовую часть пиролюзита.

Нафтенатные сиккативы готовят методом осаждения; сперва из асидола (технических нефтяных кислот) готовят водный раствор мыла, а затем, действуя какой-либо водорастворимой солью соответствующего сиккативного металла, получают наф­ тенаты путем обменной реакции. Нафтенаты отделяют от маточ­ ного раствора высаливанием, высушивают и растворяют в ски­ пидаре, уайт-спирте или в льняном масле. Можно свежеприго­ товленные нафтенаты не отделять от маточного раствора, а прямо растворять в соответствующем органическом раствори­ теле. При таком способе работы образуются два слоя — водный

21*

308

Полиграфические материалы

я органического растворителя, в котором растворен сиккатив; водный слой сливают в канализацию, а раствор нафтената при­ меняют в производстве печатных красок или расфасовывают в тару. Таким способом можно готовить сиккативы и из других жирных и смоляных кислот.

Пастообразные сиккативы вырабатывают двух видов, один

из которых условно называют «сушками», а второй — «сиккативными пастами».

Сушки представляют собой смеси нерастворимых в масле и в олифе солей сиккативных металлов с льняной слабо-слабой олифой. Для изготовления сушек применяют уксуснокислый свинец или тетраборнокислый марганец в количестве 60% и льняную слабо-слабую олифу в количестве 40%. Сушку из уксуснокислого свинца получают обычно сперва сплавлением свинцовой соли с льняной олифой, а затем перетиранием полу­ ченного плава на краскотерочной машине.

Сушку из тетраборнокислого марганца применяют предпоч­ тительно для корректировки свойств офсетных красок, так как уксуснокислый свинец может оказать нежелательное действие на печатную форму. Сиккатив — паста из уксуснокислого свин­ ца — называется «сушкой рационал».

Сиккативные пасты представляют собой в основном однород­ ные смеси резинатов, сильно полимеризованных олиф, восков или воскообразных веществ. Например, наиболее употребитель­ ная сиккативная паста имеет следующий состав (в %):

Резинат свинцово-марганновын ..............................

25

Олифа натуральная средняяльняная

.... 54

Воск пчелиный ......................................................

12

Керосин ......................................................................

9

Керосин вводится для придания пасте подвижности, удобной

для ее применения.

Сушки по густоте напоминают печатные краски, и поэтому ведение сушки в краски не понижает их густоты. В этом, соб­ ственно, и заключается преимущество сушек перед жидкими масляными сиккативами, введение которых в краски всегда связано с понижением густоты краски пропорционально введен­

ному количеству сиккатива.

Сиккативная паста не только ускоряет высыхание красок, но я несколько улучшает их печатные свойства; может заменить сушку. Особенно рекомендуется для трех- и четырехкрасочного печатания на мелованной бумаге, так как сиккативная паста не только ускоряет высыхание, но и устраняет «сползание» краски с поверхности оттиска — дефект, наблюдающийся иногда при печатании на мелованной бумаге.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ