Univerzitet u Novom SaduFakultet tehničkih naukaGrafičko inženjerstvo i dizajn

seminarski zadatak iz predmeta hemigrafijatema:

EFEKTI KALCIJUMA NA KVALITET ŠTAMPANjA

predmetni nastavnik: Kiurski dr Jelena student: Nikola Rajić, F1579

1

1. Uvod

Voda prekriva 71% površine planete Zemlje. Od celokupne količine vode tek 2,4% je slatka voda koja se koristi za ljudske potrebe. Voda je jedna od najosnovnijih čovekovih potreba kako za fiziološke potrebe tako i za industriju. Pored osnovnih životnih potreba voda se koristi i u industriji. Ovde ćemo najviše obraćati pažnju na grafičku industriju.

slika1. grafički prikaz molekula vode

Činjenica je da sva voda sadrži u određenoj koncentraciji kalcijum karbonata koja utiče na procese štampanja.

Grafička industrija obuhvata sve vidove štamparskih proizvoda, pod šta se podrazumevju svi štampani proizvodi koji su nosioci vizuelne štampane informacije.Grafičke proizvode možemo podeliti u nekoliko osnovnih grupa:

1. ambalaža2. knjige3. novine i časopisi4. kalendari, plakati, prospekti5. ukrasne trake i tapete

slika2: primer štampanih proizvoda

2

2. Uloga vode u grafičkoj industriji

Jedna od materija koja se najčešće upotrebljava u grafičkoj industriji je voda. Ona dolazi u dodir sa papirom preko boje, preko štamparske forme, štamparskih ploča, i slično.

Mesto na kome se voda najčešće koristi prilikom štampe jeste štamparska forma, štamparska ploča, štamparski valjak. Na tim mestima nastaju pojave, zbog graničnih površina faza, kao što su kvašenje, razlivanje i kapilarnost. Za ove pojave može da se koristi voda ali i neke druge hemijske supstance.

Voda ima najveći površinski napon na različitim temperaturama u odnosu na druge supstance, što može povoljno da utiče na navedenje pojave.

SupstancaPovršinski napon 10-3 N/m

0 C 20 C 50 C

voda 75,6 72,8 67,9

kerozin 31,6 28,9 25,0

etanol 24,0 22,3 19,8

etelitar / 17,0 13,5tabela1. poređenje vode sa drugim supstancama

Kvašenje se vrši vodom, ali i sa nepolarnom tečnosti (kerozin, mašinsko ulje, nafta) . U grafičkoj industriji pojava kvašenja se sreće kod:• procesa štampanja,• kod pojave prelaska štamparske boje sa jedne na drugu povrsinu,• pri nanošenju kopirnih slojeva na štamparsku ploču,• pri hemijskom nagrizanju,• vlaženju štamparskih formi i sl.

Ovo su samo neki od primera uloge vode u štamparskoj industriji. Međutim,prilikom primene vode u tehnološkom procesu proizvodnje, može doći do različitihneželjenih efekata. Do problema može doći prilikom reakcije između soli iz vode iosnovnih sastojaka neke druge sirovine sa kojom dolazi u dodir.

Iz tog razloga, često je neophodno da se izmeni mineralni sastav vode pre upotrebe.Ondosno, potrebno je smanjiti nivo sadržaja rastvornih soli u vodi. Da bi se voda koristila u tehnološkom procesu, potrebno je odrediti tvrdoću vode, pH, i tako odrediti potreban tretman za otklanjanje rastvornih soli.

3. KamenacTvrda voda, može da prouzrokuje različite probleme, prilikom njene upotrebe u

tehnološkom procesu. Prilikom zagrevanja vode dolazi do hemijske reakcije gde seoslobađa ugljen-dioksid, I kalcijum se sa magnezijumom taloži u obliku kamenca.Prilikom stvaranja kamenca, dolazi do razlaganja bikarbonantnih jona iz zagrejane vode.

3

4. Nastanak kamenca Ugljen-dioksid reaguje sa vodom i formira ugljenu kiselinu koja postoji

uglavnom kao bikarbonat jon. Mikroskopski morski organizami koriste ovo kao karbonat kojim se formiraju kalcijumski kosturi koji su, tokom miliona godina, izgradili velike depozite/naslage kre njaka. Podzemne vode, sačinjene od kiseline CO2 (apsorbovanjem iz vazduha i iz zemljinih bakterija) raspuštaju krečnjak, time se vezuju kalcijum i bikarbonat joni i ta veza postaje "tvrda". Ako su HCO3-koncentracije dovoljno dobre rezultat je pojava kalcijum karbonat ("kamenac") na površinama, kao što su unutrašnjosti cevi. Kalcijum bikarbonat se ne formira čvrst, ali se uvek talo i kao CaCO3 .

slika3: Kamenac (mikrografija skenirajuće elektronske mikroskopije,vidno polje 64 x 90 µm)

5. Uloga i sastav sredstva za vlaženjeUloga rastvora za vlaženje je: sprečavanje nanošenja boje na slobodne površine,

održavanje hidrofilnog karaktera slobodnih površina, brzo skidanje boje sa slobodnihpovršina na početku procesa štampe, omogućavanje brzog širenja vode po površiništamparske forme, obezbeđivanje jednoličnog dotoka vode preko valjaka za vlaženje,kvašenje štamparske forme kao i kontrola emulgovanja vode i boje.

Sastav sredstva za vlaženje: puffer za regulaciju pH, izopropil-alkohol, glicerin,gumiarabika, fungicid, antipenušac i voda.

4

6. Metode rešavanja problema kamenca

Postoje dve metode rešavanja problema kamenca, odnosno način kako da se spreči pojava kamenca: -hemijski -fizički

Hemijska metoda sastoji se u omekšavanju tvrde vode, ali je problem što se u većini omekšavanja, voda ne preporučuje za piće. Ta voda može da se koristi samo u tehnološke procese.

Fizička metoda, zasniva se na principu takozvanog ,,magnetnog delovanja’’. Magnetno polje pomoću svojih struja, ne dozvoljava taloženje kamenca.

7.Tvrdoća vode

U grafičkoj industriji često se koristi voda kao osnovni sastojak. Da ne bi došlo doneželjenih efekata koje stvara voda, odnosno njene soli, potrebno je odrediti ukupnutvrdoću vode i tako poboljsati proces proizvodnje. Za početak uvešćemo pojam tvrdoće vode, način određivanja tvrdoce, metode kojima se vrši odgovarajući tretman vode.

8.Definisanje tvrdoće vode

Tvrdoću vode čine sve soli metala, rastvorene u vodi. To su uglavnom solikalcijuma i magnezijuma, ali ima i kalijuma i gvožđa. Ona predstavlja meru količinajona ovih soli u vodi.

Voda koja se uglavnom koristi u štamparijama ima različito poreklo. To mogu bitibunarske vode, vode iz različitih rezervoara. Bunarska voda sadrži vodu iz kiše kao ipodzemnu vodu koja prolazi kroz podzemne stene i zemlju koje sadrže krečnjak,dolomit, kalcit. U tom prolasku vode kroz stene, dolazi do rastvaranja krečnjaka ilidolomita u interakciji sa CO2 , pri čemu se formiraju kalcijumove i magnezijumovebikarbonantne soli. Dolomit sadrži kalcijum magnezijum karbonat (CaMg(CO3) 2) , dokkalcit sadrži kalcijum karbonat (CaCO3) . Najveća je koncentracija kalcijuma, jer ga imanajviše u zemljinoj kori.Kada voda ,,upije“ ove minerale,ima povećan alkalitet, pH vrednost kao i tvrdoću.Kalcijum i magnezijum iz vode često stupaju u reakcije sa fosfatima iz materija sakojima dolazi u dodir, te nastaju nerstvorni fosfati Ca i Mg koji povećavaju kiselostsredine.

Da bi se smanjila kiselost sredine, bikarbonati iz vode reaguju sa vodoničnim jonima i time daju slabo disociranu ugljenu kiselinu:

HCO3-+H+→H2CO3→CO2↑+H2O

Ova reakcija dešava se ukoliko je pH>7, odnosno ako je sredina kisela. Mana ovogpostupka je brzina hemijske reakcije.

5

Ukupna tvrdoća vode, predstavlja zbir koncentracije svih soli u vodi, tj. zbirprolazne i stalne tvrdoće. Prilikom zagrevanja vode, njena tvrdoća se smanjuje, i jedan deo koji ispari u vidu pare predstavlja prolaznu(karbonantnu) tvrdoću, a deo koji ostaje je stalna (nekarbonantna) tvrdoća.Ukupna tvrdoća može se izračunati na dva načina:

1. Tu = Tp + Ts ili Tu = Tk + Tn

2. Tu = TCa + TMg

Gde je:Tu – ukupna tvrdoća vodeTp ili Tk – prolazna ili karbonantna tvrdoćaTs ili Tn – stalna ili nekarbonantna tvrdoćaTCa – kalcijumova tvrdoća (jednaka je ukupnoj koncentraciji rastvorenog Ca) TMg – magnezijumova tvrdopća (jednaka je ukupnoj koncentraciji rastvorenog Mg)

Prolazna tvrdoća, eliminiše se kuvanjem, čime se razlažu bikarbonati Ca i Mg, iizdvaja se u obliku kamenca:

Ca(HCO3) 2−t0C→CaCO3↓+H2CO3→CO2↑+H2O

Ova tvrdoća zavisi od bikarbonantnih soli Ca i Mg, koje se izdvajaju u gasovitomobliku:

Ca(HCO3) +t(1000C) = CaCO3+H2O+ CO2

Mg(HCO3) 2+t(1000C) = MgCO3+H2O+ CO2

izdvaja se u obliku taloga

gasovito stanje

Izdvajanje ugljen-dioksida iz vode, omogućeno je zbog činjenice da je rastvorljivostgasova, suprotno rastvorljivosti čvrstih supstanci, obrnuto srazmerna temperaturi rastvarača. Stalna tvrdoća zavisi od prisustva kalcijum i magnezijum sulfata i hlorida.

6

Prolazna tvrdoća(PT)

Ca(HCO3) 2

Mg(HCO3) 2

Karbonalna tvrdoća (KT)

Ukupna tvrdoća

Stalna tvrdoća (ST)

CaCO3

MgCO3

CaCl2, MgCl2

CaSO4, MgSO4

Ca(NO3) 2,Mg(NO3) 2

CaSiO3, MgSiO3

Nekarbonalna tvrdoća (NT)

tabela2. soli koje čine tvrdoću vode

9. Određivanje tvrdoće vode

Da bi mogla da se meri tvrdoća vode, usvojena je jedinica za tvrdoću, odnosnostepen tvrdoće. Tvrdoća se meri u nemačkim, francuskim ili engleskim stepenima. Pričemu jedan stepen nemački odgovara 10mg oksida kalcijuma na litar.

10N = 10mg CaO/l nemački stepen tvrdoće

10F = 10mg CaCO3 francuski stepen tvrdoće

10E = 1mg CaCO3 engleski stepentvrdoćetabela4. jedinice za tvrdoću vode

Tvrdoća vode se izračunava u molima po litru (mol/l) , ali u koliko su malekoncentracije može da se izračunava u milimolovima (mmol/l) ili čak milivalima.Ukupna tvrdoća vode se najbrže i najtačnije može meriti kompleksometrijskommetodom. Ova metoda zasnovana je na određivanju ukupnog sadržaja Ca i Mg pripH 10 u prisustvu amonijačnog pufera, uz indikator erihrom crno T.U tabeli5 data je klasifikacija vode prema tvrdoći.

tvdoća vode u 0N(d.h.) Opis

0-4 vrlo meka

4-8 meka

8-12 osrednje tvrda

12-18 prilično tvrda

18-30 tvrda

>30 vrlo tvrda tabela5

7

10. Metode tretmana vode

Razlozi za tretman vode, mogu biti:• Zbog toga što štamparije koriste različite izvore vode, tada voda može imati

različitu provodljivost, alkalitet i tvrdoću• Voda ima velike sezonske varijacije• Provodljivost je veća od 500 mΩ 1• Provodljivost varira dnevno više od 200 mΩ 1• Voda je veoma tvrda, više od 12 N

Načini uklanjanja minerala mogu biti:

1. termički (destilacija) 2. hemijski (krečno mleko) 3. jonoizmenjivački4. membranski (elektroforeza)

Ove postupke, moguće je podeliti na:

• dekarbonizaciju• demineralizaciju• omekšavanje

Da bi se odredio odgovarajući postupak kojim će se vršiti uklanjanje minerala koji nisu potrebni ili koji su štetni u proizvodnji, trebalo bi odrediti:

• sastav polazne vode• željeni sastav otpadne vode• alternativne postupke ostvarenja cilja• kapacitet postrojenja• troškove (tekuće, investicione, ekološke)

11. Postupak dekarbonizacije

Dekarbonizacija vode sa krečom uvek se primenjuje ako je KT > 6°d.Količina kalcijum-hidroksida, Ca(OH) 2, ekvivalentna prisutnoj količini

kalcijum-bikarbonata, Ca(HCO3) 2, dovodi do taloženja kalcijum-karbonata, CaCO3, pričemu se taloži predhodno prisutan kalcijum, kao i onaj dodat krečnim mlekom. Zaostajerastvorena količina kalcijuma određena proizvodom rastvorljivosti kalcijum-karbonata.

Krečno mleko taloži magnezijum-bikarbonat, Mg(HCO3) 2, kao magnezijum-hidroksid Mg(OH) 2 i magnezijum nekarbonatne trvrdoće. Pri tome se ukupna nekarbonatnatvrdoća ne menja, jer zaostaje ekvivalentna količina kalcijuma iz krečnog mleka. Reakcija izmene teče zbog manje rastvorljivosti Mg(OH) 2. Kalcijum-hidroksid se troši i na željezo(II) -sulfat, koji se dodaje kao koagulant. Pri tome se nekarbonatna tvrdoćapovećava ekvivalentno prisutnom koagulantu zbog nastalog kalcijum-sulfata, CaSO4.

8

Da bi se postiglo to potpunije izdvajanje magnezijuma uz izdvajanje jedinjenjasilicijuma poželjno je postići vrednost pH = 10,3, to se postiže malim viškom krečnogmleka.Omekšana voda kontroliše se preko m- i p- alkaliteta. Pre ulaska dekarbonizovane vode u peščani filter mora biti: 2p = m. U tom slučaju količina kreča koja se dodaje u vodu izračunava se po obrascu:

CaO(100%) = 10 [KT + CO2 (°d) ] mg/dm3

12. Postupak demineralizacija

Često se za potrebe medicinskih, farmaceutskih, laboratorijskih, kozmetičkih ilidrugih tehnoloških potreba zahteva u hemijskom smislu apsolutno čista voda,oslobođena svih rastvorenih soli. Takva voda se dobija postupkom demineralizacije. Demineralizator je uređaj koji se, u zavisnosti od kvaliteta napojne vode, sastoji od dveili više serijski spojenih jonoizmenjivačkih kolona sa različitim ispunama. Prolaskomvode kroz ovaj sistem, voda se oslobađa svih rastvorenih soli. Jonoizmenjivačke mase uovim kolonama se regenerišu rastvorima sone kiseline (HCl) i natrijum hidroksida(NaOH) .Na slici4 je prikazan uređaj za demineralizaciju vode:

slika4. uređaj za demineralizaciju

9

13. Postupak omekšavanja

Omekšavanje je jonoizmenjivački proces, gde se koriste jonoizmenjivački filteri. Ti filteri sastoje se od jonoizmenjivačke kolone u kojoj se nalazi jonoizmenjivačka masa, koja za sebe vezuje jone kalcijuma i magnezijuma i zamenjuje ih jonima natrijuma. Kada se ova masa zasiti, dodavanjem NaCl (kuhinjske soli) , ona se ponovo može koristiti. Tokom ovog postupka nema promene u alkalitetu i provodljivosti, ali dolazi do promene u pH vrednosti.

14. Uklanjanje minerala jonoizmenjivački

Ova tehnologija ima bolji efekat omekšavanja, gde se kao rezultat dobija potpuno omekšana ili potpuno demineralizovana voda, nego omekšavanje krečnim mlekom ili sodom. Prednosti ove metode su: odvijanje procesa na hladno, jednostavno rukovanje uređajima, mali prostor za smeštaj uređaja, neosetljivost na promenu sastava vode i protoka.Jonoizmenjivači su nerastvorni u vodi i prema poreklu dele se na:

• organske (veštačke smole, aktivni ugalj) • neorganske (zeolit, permutit)

Podela jonoizmenjivača:• Katjonski sa aktivnim grupama,

• -sulfonskom (-SO3H) ,• -karboksilnom (-COOH) ,• -fenolnom (-OH) ,• -neutralne soli (-SO3Na) ,

• Anjonske sa amino aktivnim grupama (-NHR, -NH2, -NR2) .Katjonski jonoizmenjivači se prema stepenu disocijacije dele na : slabo i jako kiseleAnjonski se prema stepenu disocijacije dele na: jako i slabo bazne.

Princip rada bazira se na izmeni sopstvenih jona sa ekvivalentnom količinomjona iz vode. Do izmene dolazi pri prelasku vode kroz sloj jonoizmenjivača, koji imastrukturu umrežene organske rešetke ili složene neorganske kristalne rešetke. Na nekimod mesta na tim rešetkama postoje funkcionalne grupe, u kojima su jonskim vezamavezani anjoni ili katjoni. Disocijacijom kiselih ovih grupa, rešetka dobija pozitivnonaelektrisanje, dok kod baznih dobija negativno naelektrisanje.

Ovaj proces karakterišu sledeće veličine:• kapacitet izmene,• zapreminska opterećenost,• stopa i učinak regeneracije,• habanje.

10

15.Reverzna osmoza

Reverzna osmoza je proces ceđenja vode kroz polupropustljive membrane. Prilikom propuštanja vode, mineralni i nepoželjni sastojci se odbacuju kroz dren sa malom količinom vode.

U početku korišćenja ove metode, vršilo se prečišćavanje slane i morske vode, dok sada ima mnogo širu primenu. Sada se koristi za prečišćavanje otpadnih voda, za koncentrisanje pojedinih supstanci iz vodenog rastvora (lekovi, voćni sokovi) ,za frakcionisanje pojedinih rastvorenih materija jedne od druge, ili na bazi razlika u molekulskim težinama (monomeri od polimera) ili na bazi različitih fizičko-hemijskih karakteristika (soli od organskih molekula) .Ovom metodom, dobija se:

• Napojna kotlovska voda,• Pijaća voda• Voda za prehrambenu industriju,• Voda za farmaceutsku industriju,• Za hemodijalizu• Demineralizovana voda

Na datoj slici5, prikazan je šematski prikaz reverzne osmoze.

slika5. šematski prikaz reverzne osmoze

11

16. Polar metoda

Polar tehnologija radi na principu prirodnog permanentnog (stalnog) magneta. Snaga Polarovog magneta gubi samo 0.1% svoje snage u 30 godina. Prolaskom vode kroz Polar uređaj, menja se naboj čestica (soli i ostalih minerala koji postoje u vodi a neophodni su svim ivim organizmima) . Čestice tako promenjenog naboja, počinju privlačiti kristale kalcijuma. Kristali kalcijuma vežu se s česticama i prolaze kroz instalaciju umesto da se talože na instalaciji.

Kristali kalcijuma u neobrađenoj vodi se neizbežno vezuju za unutrašnju površinu cevi stvarajući tvrdi kamenac.

Kristali kalcijuma u vodi obrađenoj polar metodom pripajaju se drugimmikroskopskim česticama koje uobičajno postoje u vodi. Kristali tada jednostavnoputuju zajedno sa vodom kroz uređaj i instalacije.

17. Uticaj metala

Za grafičku industriju najznačajniji metali koji uslovaljavaju tvrdoću vode su magnezijum, gvožđe i kalcijum. Magnezijum uglavnom ne stvara probleme i čest je sastojak osnovnih rastvora u grafičkoj industriji.

Gvožđe može biti problem, jer prouzrokuje koroziju na poleđini štamparskih ploča. U preventivne svrhe dodaje se puferski sistem sa limunskom kiselinom koji vezuje gvožđe i onemogućava dalju koroziju. Ukoliko je voda jako bogata gvožđem neophodno je prečišćavanje.

Kalcijum je osnovni uzrok tvrdoće vode i može znatno da poremeti litografski hemijski proces. Pozitivno naelektrisani joni kalcijuma (Ca++) reaguju sa negativnim jonima iz osnovnih rastvora kao na primer sa fosfatnim (PO4--) ili citratnim jonima i uzrokuju veću potrošnju sastojaka radnog rastvora. Kalcijum takođe reaguje sa ostalim materijalima čineći takozvane kalcijumove sapune. Ova jedinjenja mogu da se istalože na štamparskim pločama, valjcima ili trakama uzrokujuci sjaj, toniranje, tamnjenje štamparskih ploča i mnoge druge probleme. Papiri sa alkalnom prevlakom, kao i crveni pigmenti mogu da budu dodatni izvor kalcijuma, čineći situaciju komplikovanijom.

Nekoliko situacija predstavljaju razlog za tretman vode:• štamparija koristi različite izvore vode (bunari i rezervoari) koji imaju različitu

provodljivost, alkalitet i tvrdoću,• Voda ima velike sezonske varijacije u kvalitetu,• Provodljivost je veća od 500m Ω-1,• Provodljivost varira dnevno više od 200mΩ -1,• Voda je veoma tvrda (više od 12°N) .

12

18. Koleracija pH vrednosti i prisustva kalcijuma u rastvoru za vlaženje

Pri rastvaranju kalcijum karbonata (CaCO3) stvaraju se 2+ naelektrisani joni kalcijuma (Ca+

+) u rastvoru za vlaženje. Kisela sredina neutrališe jone kalcijuma i pH vrednost rastvora se normalizuje, a nepoželjni efekat kalcijuma na proces štampe se delimično eliminiše. Sredstvo za vlaženje koje sadrži veliku količinu kalcijuma ili alkalija, zahteva korišćenje dodatne količine kiselina ili baza. Rastvaranjem kalcijum karbonata, raste vrednost alkaliteta u rastvaraču, tj. dolazi do porasta pH vrednosti u rastvoru za vlaženje. Međutim, sredstvo za vlaženje je u većini slučajeva složenog sastava, jer sadrži i pufere. Porastom prisutne količine kalcijuma rastvoru pH vrednost se ne menja linearno ako su u rastvoru prisutni puferi. U prisustvu pufera povećanje koncentracije kalcijuma ne izaziva promenu pH vrednosti, sve dok se ne izcrpi kapacitet pufera. Kada je koncentracija kalcijuma veća od kapaciteta prisutnog pufera dolazi do porasta pH vrednosti.

Rastvor za vlaženje tokom procesa štampe je promenljivog sastava. Da bi dobilitačne podatke o kiselosti i koncentraciji kalcijuma u rastvoru, neophodno je posebnomerenje pH vrednosti, elektroprovodljivosti i tvrdoće rastvora za vlaženje tokom procesa štampe.

19. Uticaj promene količine kalcijuma u sredstvu za vlaženje na tok procesa štampe

Praćenje uticaja promene kalcijuma u sredstvu za vlaženje na tok procesa štampe ima za cilj uočavanje pojava uzrokovanih promenom prisutne količine kalcijuma tokom procesa štampe i značaja kontrole tvrdoće rastvora za vlaženje.

Dodavanjem 0-160 mg CaO tvrdoća rastvora za vlaženje je 0-16 dH. Tokprocesa štampe se odvija nesmetano, a prisustvo kalcijuma u rastvoru za vlaženje je neprimetno.

Dodavanjem 220-260 mg CaO tvrdoć rastvora za vlaženje poraste na 22-26 dH.Tok procesa štampe se odvija sa smetnjom, raste oleofilnost štamparske forme, pojavljuje se blago toniranje.

Dodata količina od 260-500 mg CaO poveća tvrdoću rastvora za vlaženje na >26 dH. Izražena je oleofilnost štamparske forme, primećuje se toniranje i lupom vidljivikristali kalcijuma na gumenom omotaču štamparskog cilindra. Na mestima gde se taložikalcijum gumeni omotač ne prima štamparsku boju, zato se na otisku mestimičnojavljaju neodštampane površine u obliku tačkica. Kalcijum se taloži i na valjcima zavlaženje u sistemu za vlaženje štamparske mašine. Otisak je neadekvatnog kvaliteta.Joni kalcijuma i magnezijuma iz vode reaguju sa fosfatima, grade i nerastvorne fosfatekalcijuma i magnezijuma, povećavaju i kiselost sredine. Pored toga soli kalcijuma ilimagnezijuma mogu se nataložiti na ofset ploču, gumeni omotač ili valjke i dovesti do

13

smetnji pri prenosu boje. Soli kalcijuma mogu da reaguju sa kiselim mastima izvezivnih sredstava boje i da dovedu do stvaranja kalcijumovih sapuna. Stvoreni kalcijumovi sapuni deluju kao prekrivna sredstva i mogu da pretvore oleofilna mesta u oleofobna ili hidrofilna u hidrofobna, to dovodi do neželjenih pojava u štampi.

Reakcija taloženja kalcijuma nastaje kada su u sredstvu za vlaženje jonirastvorenog kalcijum karbonata u većoj koncentraciji nego što je rastvorljivostkalcijuma. Stvaranje taloga, odnosno proces kristalizacije sastoji se u ugrađivanju jonakalcijuma u kristalnu rešetku soli, pa su katjoni okruženi određenim brojem anjona kojiodgovara koordinacionom broju katjona. Reakcija taloženja kalcijuma u procesu štampeje kompleksna i ima izrazito štetan uticaj na ostvarenje kvalitetnog otiska. Taloženjekalcijuma na gumenim valjcima izaziva odbijanje štamparske boje i sredstva zavlaženje, onemogućuju i adekvatan prenos slike sa štamparske forme na podlogu zaštampu. Analiza rezultata merenja uticaja prisutne količine kalcijuma u rastvoru zavlaženje na tok procesa štampe ukazuje da porast koli čine kalcijum oksida već iznad160 mg izaziva nepoželjne efekte. Zaključuje se da se proces štampe odvija nesmetanopri tvrdoći manjoj od 16 dH, tj. koncentraciji kalcijum oksida manjoj od 160 mg/l urastvoru za vlaženje.Optimalna temperatura rastvora za vla enje je 10 C sa preporučenim opsegompH vrednosti od 4,5 do 5,5.Takođe je potvrđen uticaj promene temperature na rastvorljivost kalcijuma. Iztabele se moze zaključiti da povećanje temperature od 20°C izaziva pad rastvorljivostikalcijuma u opsegu 10-25%.

* Optimalna temperatura rastvora za vlaženjeTemperatura (C) Rastvorljivost Ca (mg x kg) Promena rastvorljivosti (%)

10* 6,24 /

30 5,57 -11

50 4,67 -16

70 3,69 -20

90 2,75 -25tabela6. uticaj promene temperature na rastvorljivost kalcijuma

14

20. Zaključak

Štampanje je kompleksan postupak gde voda igra značajnu ulogu. U ne tretiranoj vodi kalcijum se nalazi u nekom od oblika bikarbonata, sulfata, hlorida, nitrata ili silikata. Kako bi se izbeglo njihovo negativno dejstvo na štamparski proces moraju se ukloniti nekim gore pomenutim metodama. Ukoliko se ova mera ne primenjuje delovi štampajućeg procesa mogu imati skraćeni vek trajanja kao što su štamparski valjci, prevlake i štamparske forme.

Ukoliko kalcijum svojim delovanjem stvori tzv. kalcijumove sapuno može doći do taloženja na štamparskim pločama, trakama ili valjcima. Tada može doći do toniranja, tamnjenja štamparskih ploča kai i nepotreban sjaj.

Dakle najbitnija stvar u štamparskom procesu koja se tiče kalcijuma da se prate njegove vrednosti i primenjuju postupci koji će ih dovesti u zadovoljavajuće vrednosti.

15

21. Literatura

Jelena Kiurski, Mliljana Prica, Julija Fišl, Hemija u grafičkom inženjerstvupraktikum, FTN Izdavaštvo, Novi Sad, 2005.

Jelena Kiurski, Hemigrafijapraktikum, FTN Izdavaštvo, Novi Sad, 2011.

Tikvicki Eva, Korelacija pH vrednosti, elektroprovodljivosti i prisustva kalcijuma usredstvu za vlaženje u industrijskom procesu ofset štampe, diplomski - master rad, NoviSad, FTN, Departman za grafičko inženjerstvo i dizajn, 2008.

www.agromarketing.hr/PO-OTvrdojVodi.html

www.medy.co.rs/grafopedia/g-omeksavanje.html

www.obrazovanje.vojvodina.gov.rs

Fizičko-hemijske osnove izrade štamparskih formi, dr Jelena Kiurski, FTNIzdavaštvo, Novi Sad, 2006

slajdovi sa predavanja iz predmeta „Tehnike štampe”, prof. DragoljubNovaković, 2010.

16

1. Uvod 2

2. Uloga vode u grafičkoj industriji 3

3. Kamenac 3

4. Nastanak kamenca 4

5. Uloga i sastav sredstva za vlaženje 4

6. Metode rešavanja problema kamenca 5

7. Tvrdoća vode 5

8. Definisanje tvrdoće vode 5

9. Određivanje tvrdoće vode 7

10. Metode tretmana vode 8

11. Postupak dekarbonizacije 8

12. Postupak demineralizacija 9

13. Postupak omekšavanja 10

14. Uklanjanje minerala jonoizmenjivački 10

15.Reverzna osmoza 11

16. Polar metoda 12

17. Uticaj metala 12

18. Koleracija pH vrednosti i prisustva kalcijuma u rastvoru za vlaženje

13

19. Uticaj promene količine kalcijuma u sredstvu za vlaženje na tok procesa štampe

13

20. Zaključak 15

21. Literatura 16

17