BRPI0414966B1 - Process for the production of flexographic printing plates - Google Patents

Abstract

"processo para a produção de chapas de impressão flexográfica". é descrito um processo para a produção de chapas de impressão flexográfica por meio de gravação a laser direta, em que os particulados e produtos gasosos da degradação formados no curso da gravação são coletados por meio de um aparelho de sucção, e a corrente de gás de exaustão com produtos da degradação em suspensão é purificada por meio de uma combinação de pelo menos um filtro de sólidos e pelo menos um estágio de purificação oxidativamente operante.

Description

“PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE CHAPAS DE IMPRESSÃO FLEXOGRÁFICA” A invenção diz respeito a um processo para a produção de chapas de impressão flexográfica por meio de gravação a laser direta, em que os produtos particulados e gasosos da degradação formados durante o curso da gravação são removidos por meio de um aparelho de sucção, e a corrente do gás de exaustão carregada com os produtos da degradação é purificada por meio uma combinação de pelo menos um filtro de sólidos e pelo menos um estágio de purificação oxidativamente operante.

Em gravação a laser direta para a produção de chapas de impressão flexográfica, um relevo de impressão é gravado diretamente na camada de formação do relevo de um elemento de impressão flexográfica por meio de um laser. Um estágio de revelação subseqüente, como no processo convencional para a produção de chapas de impressão flexográfica, não é mais exigido. A produção de chapas de impressão flexográfica por meio de gravação a laser direta é conhecida, em princípio, por exemplo, pela US no. 5.259.311, WO 93/23252, WO 02/76739 ou WO 02/83418.

Em gravação a laser direta, a camada de relevo absorve radiação laser até um ponto tal que ela seja removida, ou pelo menos desprendida, naquelas partes onde ela fica exposta ao feixe de laser de intensidade suficiente. A camada ou seus componentes são evaporados e/ou decompostos, de maneira tal que seus produtos da decomposição sejam removidos da camada na forma de gases, vapores, fumaças, aerossóis ou pequenas partículas quentes. Em particular, lasers IR potentes, por exemplo, lasers de CO2 ou lasers de Nd-YAG, são costumeiros para gravação. Aparelhos adequados para gravar chapas de impressão flexográfica estão revelados, por exemplo, em EP 1.162.315 e EP 1.162.316.

Espessuras da camada de relevo típicas de chapas de impressão flexográfica são normalmente de 0,5 a 7 mm. Os poços não imprimíveis no relevo têm pelo menos 0,03 mm na área da tela e substancialmente mais no caso de outros elementos negativos, e podem assumir valores de até 3 mm no caso de chapas espessas. Em gravação a laser direta, portanto, grandes quantidades de material têm que ser removidas por meio do laser. A uma profundidade de gravação de apenas 0,5 a 0,7 mm e em um grau de ablação médio de 70 %, cerca de 500 g de material por m2 de chapa são removidos. A gravação a laser direta difere a este respeito muito substancialmente de outras técnicas da área das chapas de impressão em que lasers são usados somente para gravar uma máscara, mas a produção real da chapa de impressão é ainda realizada por meio de um processo de lavagem e revelação. Tais máscaras graváveis por laser normalmente têm uma espessura de apenas uns poucos μιη. As quantidades de material a ser removidas são, neste caso, portanto, normalmente apenas de 2 a 6 g/m2.

Pela ação da radiação a laser, o material da camada de formação do relevo é, por um lado, evaporada, e, por outro lado, dividida em fragmentos maiores e menores. Isto resulta na formação, por um lado, de aerossóis orgânicos pegajosos com um diâmetro de partículas, normalmente, < 1 jum e, além disso, substâncias orgânicas voláteis. Os componentes voláteis podem ser tanto produtos diferentes de pirólise como monômeros definidos que são produzidos por despolimerização térmica de componentes poliméricos. Chapas de impressão flexográfica modernas normalmente contêm aglutinantes que contêm estireno e butadieno e/ou isopreno como blocos de construção monoméricos. Esses podem ser, por exemplo, copolímeros em bloco do tipo estireno/butadieno ou estireno/isopreno. Componentes adicionais de chapas de impressão flexográfica, por exemplo, óleos plastificantes, podem também conter butadieno ou isopreno como blocos de construção. Pela despolimerização de aglutinantes de plastificantes, grandes quantidades de estireno e isopreno ou butadieno, além de outros produtos da degradação, se formam durante a gravação de chapas de impressão flexográfíca com base em borrachas SIS ou SBS. Detalhes adicionais a respeito dos produtos da decomposição resultantes e de seu tratamento estão revelados, por exemplo, em Martin Goede, Entsiehung und Minderung der Schadstoffemissionen bei der Laserstrahlbearbeitung von Polymerwerkstoffen, Fortschritt-Berichte VDI, série %, no. 587, Düsseldorf, VDI-Verlag, 2000.

Aparelhos a laser para cortar ou gravar normalmente têm aparelhos de sucção por meio dos quais os produtos da degradação formados são removidos. Exemplos de cabeças de laser com sucção integrada estão revelados em EP-B 330 565 ou WO 99/38643. A contaminação tanto do aparelho como do local de trabalho com os produtos da degradação é dessa forma evitada.

Durante a gravação a laser de chapas de impressão flexográfíca, uma corrente de gás de exaustão que, além do ar aspirado, contém grandes quantidades de produtos gasosos, em particular, estireno, butadieno e/ou isopreno, e grandes quantidades de formas de aerossóis pegajosos. Os produtos da degradação não podem simplesmente ser liberados no ambiente, mas os gases de exaustão têm que ser purificados a fim de atender os limites permissíveis. Por exemplo, de acordo com as instruções técnicas da Alemanha para controle de poluição do ar, o gás de exaustão não pode conter mais do que 1 mg de butadieno por m . WLB Wasser, Luft und Boden, 7/8 (2001), 69 (VF Online Medien GmbH & Co. KG, Mainz) revela um sistema de purificação de ar de exaustão para processamento térmico de material de polímero, que compreende uma combinação de dois filtros diferentes. Em um filtro de sólidos, os aerossóis são primeiramente depositados usando um assistente inerte, e os componentes gasosos são então absorvidos em um leito de absorção de carvão ativo.

Entretanto, este processo para purificação de gás de exaustão não é suficientemente barato, quando usado na área de gravação a laser direta de chapas de impressão flexográfíca. Butadieno e isopreno são absorvidos apenas de forma precária no carvão ativo. O carregamento máximo de butadieno no carvão ativo à temperatura ambiente é apenas cerca de 4 % em peso. A capacidade de uma carga é portanto esgotada muito rapidamente.

Além disso, é necessária uma sucção bastante intensa durante a gravação a laser de chapas de impressão flexográfíca, a fim de impedir que aerossóis muito pegajosos formados no curso da gravação sejam depositados novamente na superfície de impressão da chapa. A redeposição de aerossóis na superfície é bastante indesejável, uma vez que a imagem impressa é consideravelmente afetada de forma adversa pelos depósitos durante a impressão. No caso de polímeros serem depositados novamente, a superfície da chapa de impressão tem que ser portanto subseqüentemente limpa com um agente de limpeza adequado, por exemplo, com um agente de lavagem flexográfico convencional, depois da gravação, uma vez que as chapas de impressão intumescem no agente de lavagem flexográfico, a chapa de impressão tem que cuidadosamente seca novamente antes do uso. Isto normalmente leva de 2 a 3 horas, e é altamente indesejável, uma vez que o benefício do tempo em relação ao processamento convencional é dessa forma novamente eliminado. A fim de se evitar a redeposição, tipicamente, pelo menos 0,5 m de ar por g dos produtos da decomposição é exigido para a sucção. O gás exaurido durante a gravação a laser direta de chapas de impressão flexográfíca, portanto, é caracterizado por vazões muito altas com baixo carregamento. Os produtos gasosos são contidos somente em baixa concentração na corrente de gás, e o equilíbrio adsorção-dessorção no carvão ativo é desfavorável para a separação completa de butadieno. Filtros de carvão ativo muito grandes são portanto exigidos, e os custos de descarte e/ou reativação do carvão ativo são de forma correspondente muito altos, Embora zeólitos adsorvam butadieno e isopreno melhor do que o carvão ativo, eles são substancialmente mais caros do que o carvão ativo. Além disso, incorrem-se também nos custos para reativação e/ou descarte.

Além disso, é necessário levar em conta o fato de que unidades para gravação a laser direta de chapas de impressão flexográfica não são unidades grandes em uma escala industrial. Em vez disso, a gravação de chapas de impressão ocorre próxima ao usuário Final e localmente, tanto em uma estação de impressão como em um gravador de processo, isto é, em operações típicas pequenas ou operações de médio porte. As unidades não são operadas de forma inteiramente contínua, mas em lotes. Uma unidade de purificação de gás de exaustão para a gravação a laser direta de chapas de impressão flexográfica tem que também levar em conta essas condições de contorno.

Dessa maneira, um processo para a produção de chapas de impressão flexográfica por meio de gravação a laser direta, gravando um relevo em um elemento de impressão flexográfica gravável por laser usando um aparelho a laser foi descoberto, aparelho a laser este que compreende pelo menos: • uma unidade para conter um substrato cilíndrico para elementos de impressão flexográfica no qual o substrato cilíndrico pode ser montado de forma rotativa; • uma unidade de acionamento para rotacionar o cilindro; • uma cabeça de laser que emite pelo menos um feixe de laser, a cabeça de laser e a unidade de contenção com o substrato cilíndrico sendo montadas de maneira a ficarem deslocáveis coaxialmente uma em relação à outra; e • um aparelho de sucção, e em que um elemento de impressão flexográfica gravável por laser compreendendo pelo menos um substrato dimensionalmente estável e uma camada elastomérica de formação do relevo com uma espessura de pelo menos 0,2 mm, que compreende pelo menos um aglutinaníe elastomérico, é usado como maíerial de partida, o processo compreendendo pelo menos as seguintes etapas: (a) aplicação de um elemento de impressão flexográfica gravável por laser no substrato cilíndrico e montagem do substrato cilíndrico na unidade de contenção, (b) rotação do substrato cilíndrico, (c) gravação de um relevo de impressão na camada de formação do relevo com a ajuda do pelo menos um feixe de laser, a profundidade dos elementos de relevo a serem gravados por meio do laser sendo pelo menos 0,03 mm, os produtos particulados e gasosos da degradação formados no curso da gravação sendo coletados por meio do aparelho de sucção, e a corrente de gás de exaustão com os produtos da degradação em suspensão sendo purificada por meio de um sistema que compreende pelo menos duas unidades de filtro diferentes, os produtos particulados da degradação sendo depositados em uma primeira unidade de filtro na presença de um sólido não pegajoso fmamente dividido por meio de um filtro de sólidos e os produtos gasosos da degradação remanescentes sendo então removidos oxidativamente da corrente de gás de exaustão em uma segunda unidade de filtro.

Lista das figuras: A figura 1 é um diagrama esquemático do processo que compreende o dispositivo de sucção (4), filtros de sólidos (5) e estágio de purificação oxidativa (6); A figura 2 é um diagrama esquemático do filtro de sólidos (5); A figura 3 é um diagrama esquemático do estágio de purificação oxidativa (6); A figura 4 é um diagrama esquemático de uma modalidade preferida do dispositivo de sucção; A figura 5 é uma seção de uma modalidade preferida do dispositivo de sucção; A figura 6 é uma seção de uma outra modalidade preferida do dispositivo de sucção.

Com relação à invenção, o seguinte pode ser especificamente declarado: Um elemento de impressão flexográfica gravável por laser que compreende, de uma maneira em princípio per se conhecida, pelo menos um substrato dimensionalmente estável e uma camada elastoméríca de formação do relevo com uma espessura de pelo menos 0,2 mm, preferivelmente pelo menos 0,3 mm, particularmente preferível pelo menos 0,5 mm, é usada como material de partida para realizar o processo inédito. Normalmente, a espessura é de 0,5 a 2,5 mm. O substrato dimensionalmente estável pode ser, de uma maneira em princípio per se conhecida, um filme de polímero ou película de metal, ou pode ser uma camisa cilíndrica. A camada de formação do relevo compreende pelo menos um aglutinante elastomérico. Exemplos de aglutinante elastoméricos adequados incluem borracha natural, polibutadieno, poliisopreno, borracha de estireno/butadieno, borracha de nitrila/butadieno, borracha butílica, borracha de estireno/isopreno, borracha de polinorbomeno ou borracha de etileno/propileno/dieno (EPDM) ou copolimeros em blocos elastoméricos termoplásticos do tipo estireno/butadieno ou estireno/isopreno. A camada de formação do relevo é normalmente obtida pela reticulação de uma camada reticulável que compreende pelo menos os ditos aglutinantes e componentes adequados para reticulação, por exemplo, monômeros etilenicamente insaturados, e iniciadores adequados. A reticulação pode ser realizada, por exemplo, fotoquimicamente. Além disso, absorventes de radiação laser, plastificantes e outros auxiliares, tais como corantes, dispersantes e outros mais, podem ser opcionalmente usados. Elementos de impressão flexográfica graváveis por laser podem compreender somente uma camada de formação do relevo ou uma pluralidade delas de estruturas idênticas, similares ou diferentes. Detalhes da estrutura e da composição de elementos de impressão flexográfica graváveis por laser estão revelados, por exemplo, em WO 93/23252, WO 93/23253, US 5.259.311, WO 02/49842, WO 02/76739 ou WO 02/83418, que estão por meio desta incorporados pela referência. O processo inédito não está limitado ao uso de elementos de impressão flexográfica bem específicos como materiais de partida. Entretanto, as vantagens do processo são exibidas com muita particularidade no caso desses elementos de impressão flexográfica cuja camada de formação do relevo compreende componentes compreendendo unidades de butadieno e/ou isopreno, tais como borracha natural, polibutadieno, poliisopreno, borracha de estireno/butadíeno, borracha de niírila/butadieno, borracha de estireno/isopreno ou copolímeros em blocos elastoméricos termoplásticos do tipo estireno-butadieno ou estireno/isopreno, tais como copolímeros em bloco SBS ou SIS. Exemplos adicionais são plastificantes, compreendendo butadieno ou isopreno, tais como copolímeros de estireno/butadíeno oligoméricos, oligobutadienos ou oligoisoprenos líquidos, em particular aqueles com um peso molecular de 500 a 5.000 g/mol, ou copolímeros de acrilonitrila/butadieno oligoméricos líquidos. Na gravação a laser direta de tais elementos de impressão flexográfica, um gás de exaustão com um teor particularmente alto de formas de butadieno e/ou isopreno, gás de exaustão este que pode, no entanto, ser purificado de maneira fácil e econômica por meio do processo inventivo. O aparelho a laser usado para realizar o processo inédito é um aparelho que tem um cilindro rotativo. De uma maneira em princípio conhecida, o aparelho tem uma unidade para conter um substrato cilíndrico para os elementos de impressão flexográfica, de maneira tal que um substrato cilíndrico possa ser montado de forma rotativa. A unidade de contenção é conectada a uma unidade de acionamento, por meio da qual o cilindro pode ser rotacionado. A fim de garantir um funcionamento suave, o substrato cilíndrico deve normalmente ser suportado em ambos os lados. Tais aparelhos são em princípio conhecidos. Sua estrutura e seu modo de operação estão descritos, por exemplo, em EP-A 1.262.315, EP-A 1.262.316 ou WO 97/19783. Detalhes estão descritos em particular em EP-A 1.262.315, páginas 14 a 17. O substrato cilíndrico pode ser, por exemplo, um rolo de substrato que compreende metal ou outros materiais, no qual um elemento de impressão flexográfica tipo folha convencional em um substrato flexível é colado de forma adesiva por meio de uma fita adesiva dupla face. Entretanto, camisas podem também ser usadas como elementos de impressão flexográfica. No caso de camisas, uma camada de formação do relevo é aplicada direta ou indiretamente em um substrato cilíndrico, por exemplo, que compreende alumínio ou plástico. A camisa é instalada como tal na prensa de impressão. Como regra, o substrato é completamente envolto pela camada de formação do relevo. O termo camisa sem costura contínua é então empregado. Para melhorar as propriedades de impressão, uma subestrutura resiliente pode também estar presente entre a camada de formação do relevo - opcionalmente com ou sem um substrato dimensionalmente estável.

Camisas podem ser montadas diretamente na unidade de contenção. Neste caso, o substrato cilíndrico da camisa é idêntico ao substrato cilíndrico do aparelho. As camisas podem também ser empurradas sobre um rolo de substrato e fixas. Vantajosamente, cilindros pneumáticos nos quais a pressão e movimentação das camisas no cilindro do substrato são suportadas por um amortecimento pneumático que compreende ar comprimido podem ser usados para as camisas. Os detalhes relevantes devem ser encontrados, por exemplo, em Technik des Flexodrucks, página 73 et seq., Coating Verlag, St. Gallen, 1999. O aparelho além disso tem uma cabeça de laser que emite pelo menos um feixe de laser. Cabeças que emitem uma pluralidade de feixes de laser, por exemplo, três feixes de laser, são preferivelmente usadas. Elas podem ter diferentes potências. A cabeça de laser e o substrato cilíndrico são montados de maneira a ser coaxialmente deslocáveis um em relação ao outro. Durante operação do aparelho, o substrato cilíndrico é rotacionado e o feixe de laser e o cilindro são deslocados translacionalmente um em relação ao outro, de maneira tal que o feixe de laser varra gradualmente toda a superfície do elemento de impressão flexográfica, dependendo do sinal de controle, remova a superfície em uma quantidade maior ou menor correspondente à intensidade do feixe de laser. A maneira na qual o movimento translacional entre a cabeça de laser e o cilindro ocorre não é importante em relação à invenção. O cilindro ou a cabeça de laser, ou ambos, podem ser montados de forma deslocável. O aparelho usado de acordo com a invenção além disso tem um aparelho para extrair por sucção os produtos da degradação formados no curso da gravação, A sucção deve ficar arranjada o mais próximo possível do ponto no qual o feixe de laser colide na superfície da camada de formação do relevo. Ela pode ser, por exemplo, uma campânula arranjada por cima. A sucção pode ser fixa no aparelho ou, no caso de uma cabeça de laser montada deslocavelmente, pode preferivelmente se mover juntamente com a cabeça de laser. Desenhos de mecanismos de sucção para cabeças laser são em princípio conhecidos pelos versados na técnica. Referência é feita a WO 99/38643 ou EP-A 330.565 a título de exemplo. O aparelho completo é vantajosamente encapsulado a fim de suprimir melhor a emergência indesejada dos produtos da degradação no ambiente. O acesso ao interior do aparelho, em particular à cabeça de laser e ao cilindro do substrato, é garantido via abas fecháveis, portas, portas corrediças ou similares. O processo inédito e modalidades preferidas estão mostrados esquematicamente por meio das figuras 1 a 6. As figuras se destinam a proporcionar um melhor entendimento sem se destinar a limitar a invenção à modalidade mostrada. A figura l mostra um diagrama esquemático do processo como um todo. O cilindro (1), no qual um elemento de impressão flexográfica é montado, está mostrado. Um laser (2) emite um feixe de laser (3) por meio do qual a camada de formação do relevo é gravada. Por questão de clareza, somente um laser e somente um feixe estão mostrados, mas uma pluralidade de feixes de uma pluralidade de tipos idênticos ou diferentes de lasers, por exemplo, lasers de CO2 ou lasers de Nd-YAG, são também possíveis. Os produtos da degradação da camada que são produzidos pelo laser são extraídos via um dispositivo de sucção (4), e a mistura de ar, produtos em aerossóis e gasosos da degradação (7) são alimentados via um tubo na unidade de filtro. Para maior clareza, unidades de captação, tais como ventiladores, bombas a vácuo e similares, que são exigidas para aspiração e transporte do gás de exaustão, foram omitidos no diagrama. Dependendo da queda de pressão do aparelho como um todo, uma única unidade de captação pode ser suficiente, ou pode ser necessário instalar uma pluralidade de unidades de captação em diferentes pontos na instalação. O volume de gás aspirado por unidade de tempo (vazão de ar de exaustão) e a quantidade de material degradado por peso unitário são selecionados por um versado na técnica levando em conta a natureza do elemento de impressão flexográfica usado, 0 desenho da cabeça de laser, as condições de gravação e, de forma correspondente, a pureza desejada da superfície da chapa de impressão gravada. Como regra, a superfície da chapa de impressão é menos contaminada pelos produtos da degradação quanto maior for a vazão de ar de exaustão. Certamente, versados na técnica pode usar uma baixa vazão de ar de exaustão, se ele também ficar satisfeito com uma menor pureza da superfície para uma aplicação. Entretanto, como regra, j é aconselhável usar uma vazão de pelo menos 0,1 m por g de material degradado. A vazão é preferivelmente pelo menos 0,5, de forma particularmente preferível pelo menos 1,0 m/g. No caso de um aparelho a laser de tamanho médio, que é projetado para gravar cerca de 1 m de chapa/h e para uma ablação de 500 a 1.000 g/m , isto corresponde a uma vazão de pelo menos 50 a 100, preferivelmente pelo menos 250 a 500, de forma partícularmente preferível pelo menos de 500 a 1.000 m /h, dependendo da ablação. A corrente de gás de exaustão (7) é primeiramente purificada em um filtro de sólidos ou um filtro de partículas (5). Aqui, os produtos particulados da degradação presentes na corrente de gás, por exemplo, aerossóis pegajosos, são separados, enquanto que os componentes gasosos do gás de exaustão passam pelo filtro. O filtro de sólidos compreende elementos do filtro adequados de uma maneira a princípio conhecida para separar partículas sólidas. A separação dos produtos particulados da degradação é realizada na presença de um sólido não pegajoso finamente dividido. Isto impede que aerossóis pegajosos entupam os elementos do filtro. O sólido finamente dividido pode ser medido diretamente no filtro de sólidos. Entretanto, ele é preferivelmente alimentado no tubo (7) à montante do filtro de sólidos a partir de um vaso de armazenamento (8), por exemplo, com a ajuda de um gás carreador adequado, a fim de se obter uma mistura bem completa com o gás de exaustão. O sólido não pegajoso finamente dividido reveste os aerossóis pegajosos e os elementos do filtro. Ele impede assim que sólidos entupam os filtros. Em vez disso, o resultado é um sólido (9) que pode ser facilmente depositado. Sólidos não pegajosos finamente divididos adequados são sólidos que contêm pelo menos 50 % de partículas com um tamanho <20 μηη. Preferivelmente, a fração de partículas <2 μηι é pelo menos 50 %.

Exemplos de sólidos adequados incluem CaC03, carvão ativo, Si02, sílica organicamente modificadas, zeólitos, pós fmamente divididos de caolinita, muscovita ou montmorilonita. A quantidade de sólidos é determinada por um versado na técnica de acordo com o tipo de gás de exaustão. Como uma regra, uma quantidade de 0,1 a 10, preferivelmente de 0,5 a 2 g de sólido por g de material removido tem sido usada com sucesso. O desenho do filtro de sólidos não é importante com relação à invenção. Uma modalidade típica de filtro de sólidos está mostrada na figura 2. O gás (7) com sólidos em suspensão é misturado com o sólido fmamente dividido (8) e é separado em um filtro que tem um elemento do filtro (12) ou preferivelmente uma pluralidade de elementos do filtro (12). O resultado é uma corrente de gás (10) que é substancialmente livre de sólidos e contém somente os produtos gasosos ou voláteis da degradação. Como uma regra, um grau de separação acima de 99 % com base na quantidade original de produtos particulados da degradação pode ser atingido. Certas frações dos produtos gasosos da degradação podem em certas circunstâncias também ser absorvidas no sólido fínamente dividido (8) propriamente dito e depositadas no filtro de sólidos. No caso dos elementos do filtro, os elementos do filtro convencionais, em princípio conhecidos pelos versados na técnica, por exemplo, cartuchos de filtro de materiais cerâmicos, podem ser selecionados. Filtros de sólidos encontram-se comercialmente disponíveis. A corrente de gás de exaustão (10) ainda com produtos gasosos da degradação passa para uma segunda unidade do filtro (6), em que os produtos gasosos da degradação restantes são oxidativamente degradados. Um gás de exaustão (11) que é substancialmente livre de substâncias orgânicas se forma. Agentes oxidantes particularmente adequados são oxigênio atmosféricos e formas de oxigênio ativo obtidas dele, por exemplo, oxigênio atômico ou ozônio. A segunda unidade do filtro pode ser, por exemplo, um mecanismo de pós-combustão térmica. Uma unidade como essa pode ser inflamada em particular com óleo mineral ou com gás natural. Preferivelmente, o gás de exaustão é alimentado diretamente na chama. Temperaturas de combustão típicas são cerca de 800 °C. O mecanismo de pós-combustão térmica pode ser conectado exclusívamente na unidade de gravação a laser. Entretanto, ele pode também ser uma unidade de combustão de gás de exaustão em que outros gases de combustão ou sobras são também incinerados. O gás de exaustão que se origina da gravação a laser é então simplesmente alimentado na unidade existente.

Em uma modalidade preferida da invenção, o estágio de purificação oxidativa compreende um aparelho para oxidação catalítica dos gases de exaustão. Aqui, os produtos gasosos da degradação presentes no gás de exaustão são oxidados na presença de um catalisador adequado, substancialmente em C02 e H20. Exemplos de catalisadores adequados são catalisadores de metais nobre em suportes adequados ou catalisadores a base de óxidos de metais de transição ou outros compostos de metais de transição, por exemplo, V, Cr, Mo, W, Co ou Cu. Versados na técnica fazem uma escolha adequada a partir de possíveis catalisadores de acordo com as condições específicas. A escolha de um catalisador também depende do material a ser gravado. Catalisadores de metais nobres são como regra, mais ativos do que catalisadores baseados em metais de transição, mas são mais sensíveis aos venenos do catalisador, tais como H2S ou outros compostos contendo enxofre. Para gravar elementos de impressão flexográfica que podem conter compostos que contêm S, por exemplo, agentes de reticulação de S, é portanto aconselhável usar catalisadores baseados em óxidos de metais de transição. O estágio de purificação catalítico é normalmente operado de 250 a 400 °C. Detalhes adicionais da oxidação catalítica em catalisadores adequados a este propósito estão descritos em Martin Goede, Entstehung und Minderung der Schadstoffemissionen bei der Laserstrahlbearbeitung von Polymerwerkstoffen, Fortschritt-Berichte VDI, Série 5, No. 587, Düsseldorf, VDI-Verlage, 2000, páginas 36 a 41, e a literatura nele citada, que está aqui incorporada pela referência.

Em uma modalidade igualmente preferida da invenção, o estágio de purificação oxidativa compreende um aparelho para a oxidação dos gases de exaustão por meio de um plasma de baixa temperatura. Um plasma de baixa temperatura é gerado não por ativação térmica, mas por campos elétricos intensos (descargas elétricas de gás). Aqui, somente uma pequena quantidade dos átomos ou moléculas é ionizada. No plasma de baixa temperatura usado de acordo com a invenção, radiais de oxigênio ou radicais contendo átomos de oxigênio, por exemplo, OH, são gerados em particular a partir do oxigênio contido no gás de exaustão e em seguida, por sua vez, reagem com os produtos gasosos da degradação da camada de formação do relevo e degrada-os oxidativamente. Técnicas para a geração de plasmas de baixa temperatura são conhecidas pelos versados na técnica. Pode-se fazer referência à US no. 5.698.164 a título de exemplo. Reatores adequados encontram-se também comercialmente disponíveis. Por exemplo, ozônio pode ser gerado com a ajuda de um gerador de ozônio e levado à corrente de gás de exaustão. O ar de exaustão contendo ozônio pode além disso escoar através de um aparelho no qual ele fica exposto a radiação UV, preferivelmente, de forma predominante, radiação UVC. Radiação UV gera radicais adicionais que têm um efeito oxidante e assim acelera a degradação de substâncias orgânicas voláteis. Geradores de plasma de baixa temperatura são conhecidos.

Em uma modalidade preferida do processo inédito, a segunda unidade de filtro (6) também compreende uma unidade de armazenamento temporário à montante do estágio de purificação oxidativa (15) Isto está mostrado esquematicamente na figura 3. Em uma unidade de armazenamento temporário (13, 14), as frações gasosas no gás de exaustão são completa ou parcialmente coletadas e são gradualmente liberadas novamente dela em uma concentração definida para o estágio de purificação oxidativa. Isto vantajosamente toma possível aprisionar concentrações de pico dos produtos gasosos da degradação no gás de exaustão, de maneira tal que a unidade do filtro não precise ser projetada para operação no pico, mas pode operar mais ou menos continuamente, por exemplo, mesmo quando a gravação não estiver sendo realizada por causa de uma mudança de chapa. A unidade de armazenamento temporário pode consistir, por exemplo, de dois vasos (13, 14) que são cheios com um material adequado para absorção. Materiais adequados são, por exemplo, zeólitos, em particular zeólitos hidrofóbicos com um tamanho de poro de 5 a 6 Â. Os armazenamentos temporários podem ser operados, por exemplo, de uma maneira tal que os produtos da degradação sejam primeiramente coletados em um absorvedor até que o último tenha atingido sua carga máxima. O sistema então comuta para o segundo absorvedor, enquanto o primeiro deles é novamente esvaziado, por exemplo, por um aumento de temperatura e/ou passagem de gases, e as substâncias orgânicas absorvidas são gradualmente liberadas para o estágio de purificação oxidativa (15). Outras modalidades de uma unidade de armazenamento temporário são certamente também concebíveis. Por exemplo, o gás de exaustão poderia como regra passar diretamente para o estágio de purificação oxidativa, e uma parte da corrente de gás de exaustão poderia ser desviada para o armazenamento temporário apenas quando exceder uma certa carga de impurezas orgânicas, a fim de se evitar sobrecarga do estágio de purificação oxidativa. Em uma carga mais baixa, o conteúdo do armazenamento temporário pode então ser esvaziado novamente na corrente de gases de exaustão. O processo inédito pode certamente também compreender etapas de processo adicionais e o aparelho usado pode também compreender componentes adicionais. Por exemplo, um componente desse tipo pode ser uma unidade de filtro adicional em que H2S ou outros compostos contendo S são separados de uma maneira visada. Isto pode ser, por exemplo, um estágio de filtro absortivo (por exemplo, uma lavagem alcalina) ou biofiltro. É possível que apenas uma unidade para gravação a laser direta seja conectada na combinação descrita das duas unidades de filtro. Entretanto, se uma pluralidade de aparelhos laser for operada, é também inteiramente possível que uma pluralidade de aparelhos laser seja conectada de uma maneira adequada em uma única combinação de unidades de filtro para purificação conjunta dos gases de exaustão de todos os aparelhos laser.

Em uma modalidade particularmente vantajosa do processo inédito, um aparelho de sucção especial é usado, conforme mostrado esquematicamente nas figuras 4 a 6. Isto garante extração particularmente completa e rápida dos produtos da decomposição e impede substancialmente contaminação da superfície das chapas de impressão, flexográfica gravadas pelos produtos de decomposição. O aparelho de sucção (4) é conectado na cabeça de laser (a cabeça de laser foi omitida na figura 4 por questão de clareza). Se a cabeça de laser for montada de forma móvel, o dito aparelho de sucção se move juntamente com a cabeça de laser. O aparelho de sucção é um corpo oco que tem uma parte de trás (16) e um orifício de sucção (17) arranjado oposto à parte de trás, e é fechado fora das passagens, ainda a ser descrito. As respectivas superfícies opostas podem ser arranjadas paralelas uma à outra, mas isto não é essencial. As superfícies podem, se apropriado, também ter curvas, ou duas superfícies podem também se desdobrar uma dentro da outra sem uma borda. O que é importante em relação à invenção é o tipo e arranjo do ofício de sucção (17) além das passagens funcionalmente exigidas. O aparelho de sucção (4) tem pelo menos uma passagem (18) para conexão de um tubo de sucção (19). A passagem (18) é preferivelmente presente na parte de trás (16) ou no lado de baixo do aparelho, sem pretender restringir a invenção a isto. Pode também haver uma pluralidade de passagens para o gás de exaustão. A parte de trás além disso tem pelo menos uma janela (20) para a passagem de um feixe de laser (30). Certamente, ele pode ter também mais de uma janela, se for usada uma pluralidade de feixes de laser. A figura 4 mostra três janelas laser. Um ou mais bicos (17) por meio dos quais ar comprimido ou um outro gás para lavagem é soprado via as janelas são preferivelmente arranjados em qualquer posição desejada, adjacentes às janelas, por exemplo, acima ou abaixo das janelas. Isto possibilita impedir que produtos da degradação da camada de formação do relevo sujem ou até mesmo entupam completamente as janelas laser. Os bicos foram omitidos no desenho por questão de clareza. O orifício de sucção (17) tem duas bordas arqueadas (21) e (21a) que são localizadas uma oposta à outra e, como regra, horizontais, e cujo raio é adaptado ao raio do cilindro do substrato. Os comprimentos das bordas (21) e (21a) são preferivelmente idênticas. A figura 5 mostra uma seção transversal através de um cilindro do substrato (1) e o aparelho de sucção (4). Um elemento de impressão flexográfica gravável a laser (23) é montado no cilindro do substrato (1). O cilindro do substrato se encaixa exatamente no setor formado pelas bordas arqueadas. A distância entre as bordas (18) e (18a) e a superfície do elemento de impressão flexográfica está denotada por Δ na figura. Como regra, Δ deve ser < 20 mm. Preferivelmente, Δ é de 1 a 8 mm, particularmente preferível de 2 a 5 mm. A distância entre a superfície do cilindro do substrato e as bordas (21) e (21a) é certamente maior do que a distância Δ entre a superfície do elemento de impressão flexográfica e as bordas.

As bordas arqueadas são preferivelmente bordas circulares. Neste caso, a distância Δ ao longo da borda total é idêntica. Entretanto, ela pode ser também uma borda que seja elipticamente modelada ou que tenha uma outra forma de arco. Neste caso, a distância Δ muda ao longo da borda. Neste caso também, entretanto, Δ deve ser preferivelmente menos de 20 mm em cada ponto da borda. Uma distância variável Δ pode também ocorrer quando o cilindro do substrato for trocado por um outro cilindro do substrato que tenha um menor raio. Entretanto, isto deve ser evitado ao máximo possível, mas o dispositivo de sucção adaptado em cada caso deve também ser estocado para cilindros de substrato de diâmetros diferentes.

As extremidades da bordas arqueadas fazem um ângulo a uma com a outra em cada caso. Este ângulo define o tamanho do orifício de sucção, a. pode ter um tamanho de até 180 °. Um ângulo a de 30° a 180° tem demonstrado sucesso. As extremidades das bordas (21) e (21a) são conectadas uma à outra em cada caso pelas bordas (22) e (22a) localizadas uma oposta à outra. Essas bordas, também, estão preferivelmente, em cada caso, a uma distância Δ da superfície do elemento de impressão flexográfica gravável a laser. As bordas de conexão podem ser bordas retas (conforme mostrado na figura 4), ou as bordas podem também ter uma curvatura. Elas são preferivelmente bordas retas. A figura 6 mostra uma modalidade adicional do aparelho de sucção. Neste caso, a borda (21) ou (21a), não mostrada, além disso é estendida por uma borda linear (24). Nesta região, a distância Δ não é mais mantida. O ângulo a se relaciona em cada caso somente com a borda arqueada real (21) ou (21a), conforme mostrado na figura 6.

Todas as bordas devem preferivelmente ser redondas a fim de evitar turbulências desnecessárias. Além do mais, uma construção que sirva para aumentar a seção transversal de captura de ar de exaustão pode ser montada em tomo das bordas (21), (21a), (22) e/ou (22a). Construções adequadas são, por exemplo, folhas metálicas planas ou curvas que são arranjadas de uma maneira tipo colar ou tipo flange em tomo da real cabeça de sucção.

Opcionalmente, o aparelho de sucção pode também ter passagens adicionais, por exemplo, para passar através de instrumentos analíticos, cabeças de medição ou similares, ou as suas conexões.

Convenientemente, o aparelho de sucção é conectado na cabeça de laser, por exemplo, por parafusos de aperto de ação rápida, de uma maneira tal que ele possa ser facilmente removido. Isto garante que, durante a mudança do substrato cilíndrico por um com um outro raio, um novo aparelho de sucção com um raio devidamente adaptado possa também ser montado sem grande perda de tempo.

Para realizar o processo inédito, um elemento de impressão flexográfica gravável por laser é primeiramente montado no substrato cilíndrico, e o substrato cilíndrico é montado na unidade de contenção. Para a montagem, a cabeça de laser e o substrato cilíndrico são afastados até que seja possível uma montagem sem problemas. A ordem é sem importante. Se for um elemento de impressão flexográfica tipo folha, o substrato cilíndrico pode primeiramente ser instalado no aparelho e em seguida a chapa instalada nele. Altemativamente, o cilindro e o elemento de impressão flexográfica podem primeiramente ser pré-montados fora do aparelho e em seguida instalados no aparelho. Durante uma gravação de uma pluralidade de diferentes elementos de impressão flexográfica em sucessão, certamente é possível deixar o cilindro do substrato no aparelho de contenção e realizar a montagem do elemento de impressão flexográfica no cilindro já instalado no aparelho de contenção. O mesmo se aplica se uma camisa for usada em combinação com um cilindro do substrato, por exemplo, um cilindro pneumático. Se a camisa for auto-sustentável, isto é, for usada sem um cilindro adicional, a camada de relevo certamente é montada no próprio substrato cilíndrico. Depois da montagem, o substrato cilíndrico provido com o elemento de impressão flexográfica é rotacionado por meio da unidade de acionamento.

Com a ajuda do pelo menos um feixe de laser, um relevo de impressão é então gravado na camada de formação do relevo. A profundidade dos elementos a serem gravados depende da espessura total do relevo e do tipo de elementos a ser gravados e é determinada por um versado na técnica de acordo com as propriedades desejadas da chapa de impressão. A profundidade dos elementos de relevo a serem gravados é pelo menos 0,03 mm, preferivelmente pelo menos 0,05 mm - a profundidade mínima entre pontos individuais é mencionada aqui. As chapas de impressão com profundidades de relevo que são muito pequenas são, como regra, inadequadas para impressão por meio da técnica de impressão flexográfica, em virtude de os elementos negativos ficarem cheios come tinta de impressão. Pontos negativos individuais devem normalmente ter maiores profundidades. Para os de 0,2 mm de diâmetro, uma profundidade de pelo menos 0,07 a 0,08 mm é normalmente aconselhável. No caso em que áreas são removidas por gravação, uma profundidade de mais de 0,5 mm é aconselhável. Esta última é certamente possível somente no caso de um relevo correspondentemente espesso. O aparelho a laser pode ter somente um único feixe de laser. Preferivelmente, entretanto, o aparelho tem dois ou mais feixes de laser. Os feixes de laser podem ter todos o mesmo comprimento de onda, ou feixes de laser de diferentes comprimentos de onda podem ser usados. É além disso preferível que pelo menos um dos feixes seja especialmente adaptado para produzir estruturas mais grosseiras e pelo menos um dos feixes para gravar estruturas finas. Com tais sistemas, é possível produzir chapas de impressão de alta qualidade de uma maneira particularmente elegante. Por exemplo, os lasers podem ser lasers de C02, o feixe para produzir as estruturas finas tendo uma potência menor do que os feixes para produzir estruturas mais grosseiras. Por exemplo, a combinação de feixes com uma potência nominal de 150 a 250 W tem se mostrado particularmente vantajosa. Preferivelmente, somente as bordas dos elementos de relevo e a seção da camada mais superior da camada de formação do relevo são gravadas com o feixe para produzir estruturas finas. Os feixes mais potentes preferivelmente servem para aprofundar as estruturas produzidas e para escavar depressões de não impressão maiores. Os detalhes certamente também dependem do motivo a ser gravado.

Depois de terminar a gravação, o acionamento do cilindro é desligado novamente e a chapas de impressão flexográfica acabada ou a camisa acabada é removida.

Como regra, não é necessária nenhuma limpeza adicional da chapa de impressão com a ajuda de solventes. Se apropriado, resíduos de sujeira ou similares podem ser removidos simplesmente soprando com ar comprimido ou limpando com um pincel.

Se for necessária uma limpeza subsequente, é aconselhável realizar isto por meio de um solvente fortemente intumescedor ou mistura de solventes, mas usando um solvente ou mistura de solventes que tenha pouca atividade de intumescimento. Se os aglutinantes forem aglutinantes que são solúveis ou intumescíveis em solventes orgânicos, por exemplo, copolímeros em bloco de estireno/butadieno ou estireno/isopreno, a limpeza subseqüente pode vantajosamente ser efetuada por meio de água ou um agente de limpeza aquoso. Agentes de limpeza aquosos compreendem substancialmente água e opcionalmente pequenas quantidades de álcoois e/ou auxiliares, tais como agentes tensoativos, emulsificantes, dispersantes ou base. A limpeza subseqüente pode ser efetuada, por exemplo, pela simples imersão ou aspersão da chapa de impressão de relevo, ou pode ser adicionalmente suportada por meios mecânicos, por exemplo, escovas ou almofadas de pelúcia. Unidades de lavagem flexográfica convencionais podem também ser usadas.

Por meio do processo inédito para produção de chapas de impressão flexográfica, o gás de exaustão é efetiva e economicamente purificado. Os limites exigidos são atendidos. Não é necessário que absorventes, por exemplo, carvão ativo, com produtos da degradação suspensos sejam reativados ou dispostos com um alto custo. Em decorrência do revestimento com um sólido não pegajoso, os aerossóis pegajosos, também, podem ser efetivamente depositados sem ocorrer bloqueio do filtro. A unidade pode ser projetada para ser pequena e compacta. Portanto, ela é particularmente adequada para operações de pequeno e grande porte.

REIVINDICAÇÕES

Claims (10)

1. Processo para a produção de chapas de impressão flexográfica por meio de gravação a laser direta, gravando um relevo em um elemento de impressão flexográfica gravável por laser usando um aparelho a laser que compreende pelo menos: • uma unidade para conter um substrato cilíndrico para elementos de impressão flexográfica no qual o substrato cilíndrico pode ser montado de forma rotativa; • uma unidade de acionamento para rotacionar o cilindro; • uma cabeça de laser que emite pelo menos um feixe de laser, a cabeça de laser e a aparelho de contenção com o substrato cilíndrico sendo montados de maneira a ficarem deslocáveis coaxialmente um em relação ao outro; e • um aparelho de sucção, e em que um elemento de impressão flexográfica gravável por laser compreendendo pelo menos um substrato dimensionalmente estável e uma camada elastomérica de formação do relevo com uma espessura de pelo menos 0,2 mm, que compreende pelo menos um aglutinante elastomérico, é usado como material de partida, em que o processo compreende pelo menos as seguintes etapas: (a) aplicação de um elemento de impressão flexográfica gravável por laser no substrato cilíndrico e montagem do substrato cilíndrico na unidade de contenção, (b) rotação do substrato cilíndrico, (c) gravação de um relevo de impressão na camada de formação do relevo com a ajuda do pelo menos um feixe de laser, a profundidade dos elementos de relevo a serem gravados por meio do laser sendo pelo menos 0,03 mm, caracterizado pelo fato de que os produtos particulados e gasosos da degradação formados no curso da gravação são coletados por meio do aparelho de sucção, e a corrente de gás de exaustão com os produtos da degradação em suspensão sendo purificada por meio de um sistema que compreende pelo menos duas unidades de filtro diferentes, os produtos particulados da degradação sendo depositados em uma primeira unidade de filtro na presença de um sólido não pegajoso finamente dividido por meio de um filtro de sólidos e os produtos gasosos da degradação remanescentes sendo então removidos oxidativamente da corrente de gás de exaustão em uma segunda unidade de filtro.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a degradação oxidativa na segunda unidade do filtro é realizada por meio de oxidação catalítica.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a degradação oxidativa na segunda unidade do filtro é realizada por meio de um plasma de baixa temperatura.

4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sólido não pegajoso finamente dividido é pelo menos um tal sólido selecionado do grupo que consiste de argila, CaC03, carvão ativo ou Si02.

5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade de gás aspirado é pelo menos 0,1 m3 por g de material degradado.

6. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho de sucção é um corpo oco que é conectado à cabeça de laser e que compreende pelo menos uma parte de fundo (16) que tem pelo menos uma janela (20) para a passagem de um ou mais feixes de o orifício de sucção tendo duas bordas arqueadas (21) e (21a) que ficam localizadas uma oposta à outra e cujo raio é adaptado ao raio do cilindro do substrato.

7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a distância Δ entre as bordas e a superfície de um elemento de impressão flexográfica presente no cilindro é de 1 a 20 mm.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o elemento de impressão flexográfica gravável por laser usado como material de partida compreende componentes que compreendem butadieno e/ou isopreno como blocos de construção.

9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o elemento de impressão flexográfica compreende aglutinantes baseados em copolímeros em bloco de estireno/butadieno e/ou estireno/isopreno.

10. Processo de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o elemento de impressão flexográfica compreende plastificantes que compreendem butadieno e/ou isopreno.