Heatset-painovärin liuottimen haihtumisen tutkiminen

Abstract

Tämä opinnäytetyö on osa TEKESin rahoittamaa ”Heatset-offsetpainatuksen kuivatusolosuhteiden hallinta” tavoitetutkimushanketta. Työssä keskitytään heatset-painoväreihin ja erityisesti sen sisältämän liuottimen käyttäytymiseen kuivatustilanteessa

Työn laboratoriokokeissa yhtenä tavoitteena oli saada tislaamalla mustan heatset-painovärin liuotin höyrystymään ja tehdä jatkotutkimuksia liuottimelle. Lisäksi tuli etsiä jokin hiilivetyliuotin ja tehdä liuottimella ja vedellä tislauskoe, jossa seurattiin liuottimen ja veden tislautumista. Liuottimella ja vedellä kastellulle paperille tehtiin lisäksi kuivauskoe, jossa paperin lämpötilaa ja massanmuutosta mitattiin kuumennuksen aikana. Valitulle liuottimelle laskettiin teoreettinen höyrynosapainekäyrä.

Tutkimusmenetelminä käytettiin laboratorio tislausta, kemikaalien liukoisuuskokeita, tiheyden määrittämistä ja FTIR-spektrometriaa. Kokeet tehtiin Saimaan ammattikorkeakoulun paperilaboratoriossa kevään 2009 ja syksyn 2009 aikana.

Tislauskokeiden perusteella voidaan todeta, että liuottimen höyrystäminen kuivaustilanteessa, ilman veden höyrystymistä on mahdotonta. Kokeissa vesi ja liuotin tislautuivat ideaalisti, jolloin vesi höyrystyi ennen liuotinta. Kuivauskokeessa paperin lämpötila jäi kuumennuksen aikana sitä alhaisemmaksi, mitä enemmän kasteluvesi sisälsi liuotinta.

Kuivauskoneella oleviin ongelmiin kuten kuplimiseen voidaan vaikuttaa liuottimen valinnalla ja oikealla kuivausolosuhteilla. Liuottimen, pigmentin, sideaineen ja veden vuorovaikutus on haastava tutkimuskohde.

The purpose of this study was to examine heatset printing ink. Especially there focus is on heatset printing ink`s solvent and how the solvent vaporizes during the drying section. The aim was to get solvent of black printing ink to vaporize and to do some follow-up research to the solvent. After that, we have to find some hydrocarbon solvent and make some distillation test between water and solvent. There is also a test in which paper, that is wetted of solvent and water, was heated and then the temperature was taken during the heating. To chosen solvent should also be found or calculated the function of vapour pressure.

Distillation instruments, solubility tests, defining the density and IR-spectrofotometer were the used methods of the examination. The tests of experimental part were made during spring 2009 and autumn 2009.

Based on the test of distillation it can be stated that it is impossible to vaporize the solvent without the water vaporizing during the drying. The water and the solvent distilled ideally during the test, when the water vaporized before the solvent. In the drying test temperature of the paper stayed the lower the more the sprinkling water included the solvent.

We can affect the problem in drying section with rightly chosen solvent and ideal conditions in drying section. The interaction of solvent, pigment, binder and water are a challenging target of examination.