"SISTEMA DE LIMPEZA E REPOSIÇÃO QUÍMICA E SEU MÉTODO DE

FUNCIONAMENTO"

Domínio técnico

A presente tecnologia divulga um sistema de limpeza e de reposição química, nomeadamente as propriedades relativas ao pH e de Condutividade Elétrica, C.E., presentes na água dos sistemas de molha das máquinas de impressão offset.

Antecedentes

O processo de impressão offset, resumidamente é composto por uma chapa litográfica e respetivo conjunto de rolos que levam a imagem ao papel, tinta e água.

A chapa ao ser introduzida na máquina impressora, quando recebe o encosto dos rolos de tintagem, fica toda coberta de tinta, mesmo na zona onde não tem informação para imprimir. Aqui entra a função da água, molha. A molha é uma solução de água composta por aditivos químicos, que permitem manter o pH e CE. em intervalos pré-definidos (4,8 < pH < 5,3 e 800 < CE. < 1250 μΞ/αη) . A ação da molha na chapa é limpar a tinta em excesso, ficando só a zona com informação a imprimir com tinta.

Para isso, a molha tem que ter a capacidade de estar sempre estável a vários níveis para que a limpeza seja constante.

No entanto, o processo de impressão sofre com várias fontes de sujidade e contaminação :

o papel, dependendo do tipo a ser impresso, revestido (o papel mais usado em catálogos, revistas, etc) e não revestido (o mais usado em economatos, jornais, etc), liberta partículas à base de pó, que na sua maioria são compostas por agentes calcários;

— a tinta, uma vez que está em constante contacto com a molha na limpeza da chapa, vai também contaminando a molha;

— outros químicos, para lavar a máquina entre trabalhos ou não, são usados alguns diluentes que por si também entram em contacto, embora reduzido, com a molha;

— O álcool, é utilizado na composição da molha tendo como função de agente de refrigeração, aumentando assim, a tensão da água na limpeza da chapa.

Em suma, todos estes agentes de sujidade provocam o desequilíbrio da molha tanto ao nível da sujidade (matérias suspensas), como na composição química da água (pH e CE.) .

Em geral, o procedimento de manutenção de uma máquina prevê a limpeza a fundo do circuito da molha uma vez por semana. Após a limpeza do mesmo, a máquina arranca a produção com os valores químicos nos intervalos pretendidos, no entanto, à medida que os dias passam esses, vão-se alterando (aumentando) de forma acelerada causando diversos problemas no processo de impressão.

Alguns problemas verificados prendem-se com o aumento/ redução de ganho de ponto, a impressão começa a ficar mais "carregada", perdendo-se a leitura de detalhes em imagens, o efeito mais comum é o grão que se vê nas imagens. O equilíbrio da água das molhas é fundamental, pois é a partir da água que se obtém a limpeza do excedente de tinta na chapa, para que o ponto se transfira ao papel com o tamanho correto, reproduzindo de forma correta a imagem. Quanto menor for a capacidade de limpeza da água, mais o ponto aumenta de tamanho. Para além disso verifica-se um desequilíbrio no balanceamento de neutros, começando a impressão a ter tendências de tonalidades diferentes nos cinzentos compostos .

As chapas perdem igualmente o contraste durante a impressão, especialmente em grandes tiragens e como consequência a impressão fica sem brilho e sem contraste.

Resumidamente, no processo de impressão offset, existem 3 fatores fundamentais, o papel, a tinta e a solução de água. A água serve para retirar o excedente de tinta da chapa litográfica, ficando só a necessária para imprimir o que se pretende. Em condições normais, a molha é uma solução composta por água, a que se juntam um aditivo regulador de pH e C.E., e álcool.

No funcionamento regular da impressora, ao fim de 2 a 3 dias a água vai perdendo as suas propriedades desejadas, ficando suja, com a acumulação de pó do papel, resíduos de tinta e outros produtos, como também na sua composição química, pois as matérias suspensas anteriormente mencionadas, devido às respetivas composições químicas, alteram as suas propriedades de pH e C.E.. Esta evolução nas condições da água obriga a que os operadores ao fim de cada semana de trabalho tenham que parar a máquina para limpar todo o sistema de molha e a abasteçam com uma nova solução de água.

Os sistemas de água das impressoras são compostos por um tanque de refrigeração e dois doseadores, um para aditivo químico de controlo de pH e CE. e outro para o álcool. Nos mesmos tanques existem uma sonda ( alcoolimetro ) que ao detetar que o volume de álcool está acima ou abaixo do programado pelo operador, abre ou fecha a entrada de álcool no decurso do fornecimento da água da rede à impressora. No caso do doseador do aditivo químico, este só deixa passar a percentagem por litro configurada durante o abastecimento de água à impressora. Desta feita, por standard de funcionamento da impressora e seu sistema de água, não existe um controlo quanto ao índice de sujidade de matérias suspensas nem tão pouco nos valores das propriedades químicas da água. Aqui reside o fator de maior responsabilidade na deterioração das águas das impressoras Offset.

Estas alterações nas propriedades da água provocam inúmeros problemas na impressão, para além de todos os custos ambientais, tais como, descontrolo na reprodução da cor (ganho de ponto e sobre-impressão ) , deterioração das chapas litográficas e mau funcionamento mecânico com o agravar da situação .

Em suma o controlo das propriedades da água, é fundamental para um bom processo de impressão offset, pois 60% do controlo da impressão ao nível da reprodução de ponto e sobre impressão deve-ante se, para complementa

se à água.

Sumário

Divulga-se um sistema de limpeza e de reposição química de impressoras offset, que compreende:

— Uma unidade de controlo dotada de meios de armazenado e processamento de dados, configurada para gerir o funcionamento de: — Pelo menos uma bomba pneumática de extração de água;

— Pelo menos um bloco de limpeza;

— Pelo menos um bloco de instrumentação sensorial;

— Pelo menos um bloco de reposição química.

Num modo particular de realização do sistema a unidade de controlo encontra-se conectada fisicamente à bomba pneumática e aos blocos de limpeza, instrumentação sensorial e reposição química.

Num modo particular de realização do sistema a unidade de controlo compreende um módulo de comunicação sem fios, configurado para comunicar com a bomba pneumática e com os blocos de limpeza, instrumentação sensorial e reposição química.

Num modo particular de realização do sistema a bomba pneumática e aos blocos de limpeza, instrumentação sensorial e reposição química possuem um módulo de comunicação sem fios configurado para estabelecer uma comunicação via protocolo de comunicação sem fios com a unidade de controlo.

Num modo particular de realização do sistema o bloco de limpeza compreende pelo menos duas unidades de filtragem colocadas de um modo sequencial, uma a seguir à outra.

Num modo particular de realização do sistema uma unidade de filtragem possui um malha de filtragem cu a abertura de malha é superior à abertura de malha da unidade de filtragem que a sucede .

Num modo particular de realização do sistema a abertura de malha encontra-se no intervalo entre os 5 e os 25 microns.

Num modo particular de realização do sistema o bloco de instrumentação sensorial compreende pelo menos um instrumento eletrónico de medição de pH e pelo menos um instrumento eletrónico de medição de condutividade elétrica.

Num modo particular de realização do sistema o bloco de reposição química compreende pelo menos uma célula de resina e pelo menos dois tanques de reagentes.

Divulga-se igualmente o método de funcionamento do sistema de limpeza e de reposição química de impressoras offset, caracterizado por:

— acionamento periódico do funcionamento da bomba pneumática, pela unidade de controlo, ativando o circuito de extração de água da impressora;

— recolha e armazenamento dos dados provenientes do bloco de instrumentação sensorial, pela unidade de controlo ;

— comparação, na unidade de controlo, dos valores recolhidos com os previamente definidos;

— atuação da unidade de controlo no bloco de reposição química, especificamente na célula de resina e nos doseadores dos tanques de reagentes, caso os valores recolhidos caiam foram da gama dos valores definidos.

Num modo particular de realização do método o período de operação da bomba pneumática é programado pelo utilizador.

Num modo particular de realização do método a unidade de controlo encontra-se programada para operar em três modos de funcionamento distintos, consoante a pressão hidráulica do sistema e caudais desejados.

Descrição geral

A presente tecnologia resolve o problema técnico de efetuar a limpeza e reposição dos valores das propriedades químicas da água existente nos sistemas de molha das máquinas de impressão offset.

Divulga-se um sistema de limpeza e de reposição dos valores químicos, nomeadamente os parâmetros de pH e de CE. presentes na água dos sistemas de molha das máquinas de impressão offset.

O sistema apresentado compreende uma bomba pneumática que permite criar um circuito que proporciona a recolha e o retorno de água à impressora. Esta ao ser recolhida pela bomba é conduzida por um circuito de tubos até ao estágio de limpeza, onde duas unidades de filtragem sequenciais se encarregam dessa tarefa. Cada uma das unidades possui uma malha de filtragem: uma malha mais larga na primeira unidade e uma mais fechada na segunda. A abertura de cada malha pode variar entre os 5 e os 25 mícrons, dependendo do tipo de suportes a imprimir - a sujidade do papel usado numa empresa de impressão de embalagem é mais espessa que a sujidade libertada pelo papel usado numa empresa que imprime catálogos. De seguida, o circuito de tubos conduz a água até ao estágio de medição de pH e C.E.. Estas medições são feitas por dois instrumentos eletrónicos que possuem sondas exclusivas para a medição dos parâmetros em causa. As referidas sondas, encontram-se conectadas à unidade de controlo, que efetua a recolha programada dos referidos valores, sendo armazenada e processada. Toda a ação da unidade de controlo é gerida através de um dispositivo de processamento eletrónico do tipo microprocessador. Mediante os valores recolhidos pelas sondas, a unidade de controlo compara-os com os valores de referência programados pelo operador. Caso estes se encontrem fora dos intervalos pré- estabelecidos , a unidade de controlo, encarrega-se de operar uma célula de resina, para fazer as necessárias compensações da CE. por substituição de iões. A par disso, também os doseadores dos tanques de reagentes, responsáveis pelo equilíbrio do pH da água e correspondente reposição química das suas propriedades, são comandados pela unidade de controlo, que efetua assim todo o necessário tratamento da água antes de a mesma ser novamente conduzida ao circuito da impressora, agora completamente limpa e devidamente tratada. Os reagentes acima referidos, são soluções de água com baixas concentrações ácidas ou alcalinas que permitem subir ou baixar o pH. Sendo um circuito fechado, entre a impressora e o equipamento, em média, de 5 em 5 minutos, toda a água do sistema de água da impressora passa pelo sistema de limpeza e reposição química. O período de operação do sistema é controlado pela unidade de controlo, que controla a ação de todos os blocos que o constituem, desde a bomba pneumática até aos estágios de limpeza e reposição química.

Desta forma o sistema apresentado permite a limpeza das matérias suspensas e a reposição das propriedades químicas da água, existente nos sistemas de molha das máquinas de impressão offset.

Como consequência, verifica -se uma redução nos consumos de água e nos tempos de limpeza e manutenção, bem como o aumento da qualidade da impressão por via da homogeneidade das condições de molha na chapa litográfica. Esta tecnologia foi desenvolvida para funcionar em paralelo com as máquinas de impressão offset, sem que seja necessária qualquer adaptação ou qualquer outro tipo de intervenção nas impressoras, sejam elas de folha a folha ou rotativas de jornal ou revista, uma vez que basta a ligação do sistema de limpeza diretamente ao sistema de alimentação de água da impressora, funcionando como circuito fechado

O sistema desenvolvido permitirá fazer toda a limpeza de matérias suspensas, provenientes das unidades de impressão, tais como poeiras de papel, resíduos de tintas e de chapas litográficas. Após este processo, fará uma medição às condições da água, pH e C.E., e ajustando-os para os valores definidos na unidade de controlo.

A presente invenção é útil para reduzir os custos ambientais das empresas, reduzindo os ciclos de limpeza e manutenção da água das máquinas, aumentando a homogeneidade das condições da água, proporcionando uma melhoria na qualidade de impressão, tais como, maior brilho das tintas, melhor controlo do ganho de ponto e sobre impressão e melhor balanceamento de cinzas.

Num modo particular de realização, o sistema poderá estar ligado a mais do que uma impressora, especificamente ao seu sistema de alimentação de água, permitindo desta feita a uniformização das soluções de molha das impressoras. Para tal, existem 3 modelos de operação programados na unidade de controlo, que diferem entre si quanto à pressão hidráulica do sistema e caudais adequados para o número de impressoras no qual se encontra instalado. Estando o equipamento ligado a mais que uma impressora, na interface de utilizador da unidade de controlo, será agendado e programado um período de tempo de interação com cada máquina. Findo esse tempo programado, a unidade de controlo dá o comando de fecho do circuito da impressora, abrindo o circuito de outra impressora e assim sucessivamente de modo cíclico.

A tecnologia apresentada intervém no domínio do equilíbrio da qualidade das condições da molha das máquinas de impressão offset .

A sua principal função é proceder à limpeza das matérias suspensas da molha, provenientes do pó dos papéis, dos resíduos de tintas e proceder ao equilíbrio das condições químicas das molhas mantendo os seus valores na baliza definida pelo utilizador como as suas ideais de trabalho. Com a intenção do equipamento no processo, os problemas que este soluciona com a homogeneidade das molhas, permite melhorar : o controlo de ganho de ponto mecânico da impressão;

o equilíbrio cromático entre uma tinta impressa e depois de seca, não provocando desvios;

o equilíbrio do balanceamento dos neutros compostos e da sobreimpressão das tintas;

a longevidade das chapas litográficas em tiragens longas ;

eliminar os tempos e custos inerentes de manutenção semanais das molhas;

redução de custos com aditivos de molha;

redução e/ou eliminação do consumo de álcool na

impressão . Descrição das Figuras

Para uma mais fácil compreensão do presente pedido juntam- se em anexo figuras, as quais, representam realizações preferenciais que, contudo, não pretendem limitar a técnica aqui divulgada.

A figura 1 representa esquematicamente o sistema de limpeza e de reposição química apresentado, em que os números de referência representam:

1- Bomba pneumática;

2- Unidade de Filtragem I ;

3- Unidade de Filtragem II;

4- Tanque de resina;

5- Tanques de reagentes I;

6- Tanque de reagentes II;

7- Instrumento medidor de pH;

8- Instrumento medidor de C.E.;

9- Doseador, tanque de reagentes I;

10- Doseador, tanque de reagentes II;

11- Circuito de alimentação de água.

Na figura 2 é possível comparar a mesma área de ponto reproduzida, sendo que imagem ao centro está com a água limpa e valores químicos corretos, a da esquerda a água está muito ácida o que corrói o ponto fazendo-o reduzir de tamanho. Do lado direito temos uma imagem com uma água descontrolada qua não tem a capacidade ideal de limpeza, logo o ponto fica maior .