PL239860B1 - Sposób modyfikowania lakieru drukarskiego i lakier drukarski do nanoszenia na wyroby drukarskie o podłożach nasiąkliwych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikowania lakieru drukarskiego i lakier drukarski do nanoszenia na wyroby drukarskie o podłożach nasiąkliwych.

Wynalazek należy do dziedziny przemysłu poligraficznego i związany jest z zabezpieczaniem przed korozją biologiczną wyrobów drukarskich z celulozy, o podłożach nasiąkliwych.

Wyroby drukarskie z celulozy są wyjątkowo podatne na oddziaływanie grzybów, pleśni, bakterii i innych mikroorganizmów. Wynika to z budowy i składu chemicznego samej celulozy oraz zawartych w niej substancji, stanowiących naturalną pożywkę dla mikroorganizmów. Pojawienie się mikroorganizmów jest szczególnie niebezpieczne w przypadku wyrobów drukarskich o podłożach nasiąkliwych, takich jak papiery i kartony, ponieważ może prowadzić do dalszej infekcji biologicznej użytkowników wyrobów drukarskich, prowadzi również do niszczenia samych wyrobów drukarskich przez destrukcję struktur włókien celulozy. Pierwszy z wymienionych negatywnych skutków jest bardzo istotną kwestią w odniesieniu do wyrobów drukarskich dedykowanych dzieciom. Z tego też względu nieustannie wzrasta zapotrzebowanie na rozwój technologii przyczyniających się do zabezpieczenia mikrobiologicznego wyrobów drukarskich. W przypadku wysokochłonnych wyrobów drukarskich od wielu lat stosuje się przy tym lakiery na bazie wody, zawierające spoiwo nierozpuszczalne w wodzie, które dysperguje do postaci drobnych cząstek, tzw. wodne lakiery dyspersyjne. Istotnym zagadnieniem jest przy tym dobór i aplikacja modyfikatora lakierów dyspersyjnych, który jako dodatek do lakierów powlekających wyroby drukarskie wpłynie na eliminację samego skażenia biologicznego wyrobów drukarskich, skażenia metabolitami mikroorganizmów, jak i nieprzyjemnych zapachów (powstających na skutek uwalniania lotnych substancji zapachowych pochodzących z procesów degradacji biologicznej). Zastosowany modyfikator musi dodatkowo wykazywać brak toksyczności dla człowieka i żywności oraz nie wpływać na finalne właściwości wyrobu drukarskiego. Stopień skuteczności stosowanych preparatów mierzy się przy tym poprzez określenie eliminacji w zabezpieczonych użytkach drukarskich, określonych normatywnie gatunków bakterii, takich jak: Escherichia coli (pałeczka okrężnicy), Staphylococcus aureus (gronkowiec złocisty), Bacillus subtilis (laseczka sienna), Aspergillus niger (kropidlak czarny), Candida albicans (bielnik biały).

Patent PL223760 B1 ujawnia sposób zabezpieczania banknotów przed drobnoustrojami, polegający na powlekaniu papieru środkami biobójczymi i bakteriobójczymi, takimi jak chlorek (didecylodimetylo)amoniowy i p-[(dijodometylo)sulfonylo]toluen w postaci dyspersji wodnej. Ilość stosowanego środka biobójczego w papierze w przeliczeniu na suchą masę jest przy tym mniejsza niż 1%, a zwłaszcza mniejsza niż 0,2%. W opisanych w patencie polskim przykładach wykonania wykazano skuteczność metody i środków w stosunku do szczepów Escherichia coli oraz Staphylococcus aureus.

Zgłoszenie US3890264 A ujawnia kompozycję do powlekania powierzchni, taką jak farba, lakier, emalia o zwiększonej odporności na oddziaływanie bakterii i grzybów, zawierającą od 0,1 do 3% wagowych składnika biobójczego. Wymienianymi w opisie dokumentu amerykańskiego składnikami biobójczymi jest przy tym w szczególności polioksymetylen oksazolidyny.

Zgłoszenie US3876553 A ujawnia inhibitor korozji biologicznej do nakładania na powierzchnie materiałów, zawierający mieszankę benzoesanu sodu i tripolifosforanu potasu o łącznej zawartości wynoszącej ok. 0,1% wagi mieszanki, przy czym zawartość benzoesanu sodu wynosi od 25-95%, a tripolifosforanu potasu pozostałe 5-75%.

Wynalazek odpowiada na potrzebę znalezienia rozwiązania pozwalającego na odpowiednie zabezpieczanie mikrobiologiczne delikatnego rodzaju powierzchni, jakimi są wyroby drukarskie o podłożach nasiąkliwych i jednocześnie spełniającego szereg wymogów stawianych produktom mającym styczność z człowiekiem i żywnością poprzez zapewnienie wodnego, dyspersyjnego lakieru drukarskiego o zmienionych, poszerzonych właściwościach.

Istotą wynalazku jest sposób modyfikowania lakieru drukarskiego do nanoszenia na wyroby drukarskie o podłożach nasiąkliwych obejmujący kroki, w których przygotowuje się lakier bazowy w postaci lakieru drukarskiego dyspersyjnego, charakteryzujący się tym, że przygotowuje się wodny roztwór substancji czynnej będący wodnym roztworem biocydu w postaci benzoesanu sodu z metalami z grupy litowców: litem, sodem, potasem rubidem lub cezem, w stacji przygotowania wodnego roztworu biocydu w temperaturze 40-95°C, a następnie wprowadza się do lakieru bazowego wodny roztwór biocydu w postaci benzoesanu sodu z metalami z grupy litowców: litem, sodem, potasem rubidem lub cezem, za pomocą dozownika, przy czym lakier bazowy przechowuje się w zasobniku lakieru bazowego i przy czym lakier bazowy podawany jest z zasobnika lakieru bazowego do mieszadła mechanicznego.

PL 239 860 B1

Sposób według wynalazku obejmuje także etap, w którym miesza się lakier bazowy i wodny roztwór biocydu w postaci benzoesanu sodu z metalami z grupy litowców: litem, sodem, potasem rubidem lub cezem, do uzyskania jednorodnej mieszaniny, w mieszadle mechanicznym.

Korzystnie sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że stężenie wodnego roztworu biocydu w postaci benzoesanu sodu z metalami z grupy litowców w jednorodnej mieszaninie wynosi od 0,1% do 2%, w szczególności stężenie to nie przekracza 0,2%.

Korzystnie sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że miesza się lakier bazowy i wodny roztwór biocydu w postaci benzoesanu sodu z metalami z grupy litowców w proporcjach takich, że na 900 ml lakieru bazowego przypada nie więcej niż 100 ml wodnego roztworu biocydu.

Istotą wynalazku jest również modyfikowany lakier drukarski do nanoszenia na wyroby drukarskie o podłożach nasiąkliwych zawierający lakier bazowy w postaci lakieru drukarskiego dyspersyjnego, charakteryzujący się tym, że zawiera dodatkowo wodny roztwór substancji czynnej, przy czym wodny roztwór substancji czynnej jest wodnym roztworem biocydu w postaci benzoesanu sodu z metalami z grupy litowców: litem, sodem, potasem, rubidem lub cezem.

Korzystnie modyfikowany lakier drukarski charakteryzuje się tym że wodny roztwór biocydu w postaci soli kwasu benzoesowego z metalami z grupy litowców ma stężenie nie przekraczające 0,2%.

Korzystnie modyfikowany lakier drukarski charakteryzuje się tym, że na 900 ml lakieru bazowego przypada nie więcej niż 100 ml wodnego roztworu biocydu w postaci benzoesanu sodu z metalami z grupy litowców.

Rozwiązanie według wynalazku pozwala na skuteczne mikrobiologiczne zabezpieczenie użytków drukarskich przy jednoczesnym zapewnieniu braku toksyczności dla człowieka. W proponowanym rozwiązaniu, biocydy aplikowane są bezpośrednio do lakieru, przed procesem powlekania użytków drukarskich i w takim stężeniu, by po odparowaniu wody pozostały w strukturze filmu pozostającego na drukowanej powierzchni. Dodatkowo, wykorzystanie soli kwasu benzoesowego z metalami z grupy litowców jako biocydu - modyfikatora lakieru, zapewnia pełną rozpuszczalność w wodnej dyspersji lakierniczej, jednorodne rozprowadzenie, brak reakcji barwnikowych oraz negatywnego wpływu na podstawową funkcję lakieru bazowego.

Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 Schemat procesu otrzymywania modyfikowanego biocydem lakieru drukarskiego do nanoszenia na wyroby drukarskie o podłożach nasiąkliwych.

Na Fig. 1 przedstawiono schemat procesu otrzymywania modyfikowanego biocydem lakieru drukarskiego do nanoszenia na wyroby drukarskie o podłożach nasiąkliwych. Wyroby drukarskie o podłożach nasiąkliwych zgodnie z tym przykładem wykonania stanowią różnego rodzaju papiery, tektury, kartony itp. Jako modyfikator w procesie użyto benzoesanu sodu o składzie chemicznym C6H5COONa, będącym solą kwasu benzoesowego z metalem z grupy litowców. Benzoesan sodu wykazuje silne właściwości bakteriobójcze i grzybobójcze, hamuje rozwój grzybów z grupy drożdży i pleśni jak i organizmów bakteryjnych, szczególnie bakterii gram-dodatnich, a także w mniejszym stopniu bakterii mlekowych, dzięki czemu nie zagraża naturalnej florze bakteryjnej człowieka. W pierwszym etapie procesu, w zasobniku lakieru bazowego 3 następuje przygotowanie lakieru bazowego w postaci wodnego lakieru drukarskiego dyspersyjnego. Tradycyjny dyspersyjny lakier bazowy wykazuje przy tym chemiczną obojętność, ściśle określoną lepkość i reologię oraz wysoki stopień adhezji, co pozwala na uzyskanie prawidłowej, elastycznej powłoki lakierniczej. W stacji przygotowania wodn ego roztworu biocydu 1, przygotowywany jest wodny roztwór benzoesanu sodu w temperaturze 40-95°C, korzystnie w temperaturze 40-60°C, w szczególności korzystnie 50°C. Dzięki zapewnieniu podwyższonej temperatury możliwe jest późniejsze szybkie, równomierne i dokładne wymieszanie biocydu w w odnej dyspersji lakierniczej. W dalszej kolejności następuje wprowadzanie za pomocą dozownika 2 wodnego roztworu soli kwasu benzoesowego do lakieru bazowego podanego do komory mieszania z zasobnika lakieru bazowego 3. Dozowanie biocydu w przeliczeniu na masę lakieru bazowego wymaga zachowania wysokiej precyzji oraz określonych proporcji poszczególnych składników mieszanki. W ujawnionym przykładzie wykonania zastosowano proporcje takie, że na 900 ml lakieru bazowego przy pada nie więcej niż 100 ml wodnego roztworu biocydu. W końcowym etapie następuje mieszanie w komorze mieszania za pomocą mieszadła mechanicznego 4 lakieru bazowego w postaci wodnego lakieru dyspersyjnego z wodnym roztworem biocydu do postaci jednorodnej mieszaniny, która przenika w sposób jednorodny do końcowego wyrobu drukarskiego. Lakier modyfikowany biocydem przechowywany jest w zasobniku lakieru modyfikowanego biocydem 5. Zgodnie z tym przykładem wykonania, stężenie

PL 239 860 B1 biocydu w postaci soli kwasu benzoesowego z metalem z grupy litowców, w lakierze modyfikowanym wynosi od 0,1% do 2%, przy czym korzystnie stężenie to nie przekracza 0,2%. Przy tak niskim stężeniu benzoesanu sodu w modyfikowanym lakierze, ryzyko negatywnego wpływu na zdrowie człowieka zostało całkowicie wyeliminowane. Modyfikowany lakier drukarski otrzymany w procesie wykazuje właściwości hamujące rozwój mikroorganizmów, a nałożony na wyroby drukarskie o podłożach nasiąkliwych tworzy warstwę zabezpieczającego, mikrometrycznego filmu, wnikającego pomiędzy włókna celulozy wyrobu i powodując ich impregnację. W szczególności, modyfikowany lakier drukarski według pierwszego przykładu wykonania po naniesieniu na wyroby drukarskie wykazuje skuteczność w stosu nku do bakterii Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Candida albicans.

Sposób modyfikowania lakieru drukarskiego oraz modyfikowany lakier drukarski według niniejszego wynalazku nie ograniczają się do przykładu wykonania, w którym jako substancję czynną zastosowano benzoesan sodu. Zastosowanym modyfikatorem mogą być również sole kwasu benzoesowego z innymi metalami z grupy litowców, takimi jak: lit, sód, potas oraz rubid i cez. Przebieg procesu modyfikacji oraz warunki procesowe w przykładach wykonania, w których wykorzystuje się wymienione powyżej sole kwasu benzoesowego są takie same jak dla pierwszego przykładu wykonania, w którym opisano zastosowanie benzoesanu sodu. Zastos owanie samego benzoesanu sodu niesie za sobą korzyści związane z powszechną dostępnością, łatwą osiągalnością w procesie sztucznej syntezy oraz niskim kosztem.

Lista oznaczeń referencyjnych:

- stacja przygotowania wodnego roztworu biocydu,

- dozownik,

- zasobnik lakieru bazowego

- mieszadło mechaniczne

- zasobnik lakieru modyfikowanego biocydem.

Claims (6)

1. Sposób modyfikowania lakieru drukarskiego do nanoszenia na wyroby drukarskie o podłożach nasiąkliwych obejmujący kroki, w których przygotowuje się lakier bazowy w postaci lakieru drukarskiego dyspersyjnego, znamienny tym, że przygotowuje się wodny roztwór substancji czynnej będący wodnym roztworem biocydu w postaci benzoesanu sodu z metalami z grupy litowców: litem, sodem, potasem rubidem lub cezem, w stacji przygotowania wodnego roztworu biocydu (1) w temperaturze 40-95°C, wprowadza się do lakieru bazowego wodny roztwór biocydu w postaci benzoesanu sodu z metalami z grupy litowców: litem, sodem, potasem rubidem lub cezem, za pomocą dozownika (2) przy czym lakier bazowy przechowuje się w zasobniku lakieru bazowego (3) i przy czym lakier bazowy podawany jest z zasobnika lakieru bazowego (3) do mieszadła mechanicznego (4), miesza się lakier bazowy i wodny roztwór biocydu w postaci benzoesanu sodu z metalami z grupy litowców: litem, sodem, potasem rubidem lub cezem, do uzyskania jednorodnej mieszaniny, w mieszadle mechanicznym (4).

2. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że stężenie wodnego roztworu biocydu w postaci benzoesanu sodu z metalami z grupy litowców w jednorodnej mieszaninie wynosi od 0,1% do 2%, w szczególności stężenie to nie przekracza 0,2%.

3. Sposób według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 2, znamienny tym, że miesza się lakier bazowy i wodny roztwór biocydu w postaci benzoesanu sodu z metalami z grupy litowców w proporcjach takich, że na 900 ml lakieru bazowego przypada nie więcej niż 100 ml wodnego roztworu biocydu.

4. Modyfikowany lakier drukarski do nanoszenia na wyroby drukarskie o podłożach nasiąkliwych zawierający lakier bazowy w postaci lakieru drukarskiego dyspersyjnego, znamienny tym, że zawiera dodatkowo

PL 239 860 Β1 wodny roztwór substancji czynnej, przy czym wodny roztwór substancji czynnej jest wodnym roztworem biocydu w postaci benzoesanu sodu z metalami z grupy litowców: litem, sodem, potasem, rubidem lub cezem.

5. Modyfikowany lakier według zastrz. 4 znamienny tym, że wodny roztwór biocydu w postaci soli kwasu benzoesowego z metalami z grupy litowców ma stężenie nie przekraczające 0,2%.

6. Modyfikowany lakier według któregokolwiek z zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że na 900 ml lakieru bazowego przypada nie więcej niż 100 ml wodnego roztworu biocydu w postaci benzoesanu sodu z metalami z grupy litowców.