Охрана труда при изготовлении форм глубокой печати

Фотомеханическое изготовление форм глубокой печати — сложный многоступенчатый процесс с большим количеством химических операций с применением высокоактивных и агрес­сивных химических веществ: соляной и серной кислот, щелочей, солей хрома, железа и других металлов. Поэтому при проведе­нии основных операций при изготовлении форм глубокой печати необходимо неукоснительно соблюдать требования техники безопасности труда и охраны окружающей среды.

Во время изготовления пигментных копий необходимо вы­полнять следующие основные требования:

покрытие пигментной бумаги лаком, промывку сетки и смыв­ку лака спирто-ацетоновым раствором производить под местной вытяжкой;

хромовые соли размельчать в плотно закрытой посуде, а при взвешивании хромовых солей обязательно пользоваться респи­ратором;

запрещается пользоваться осветительными установками с ксеноновыми и металлогалогенными лампами без работы местной вентиляции; при работе осветительных установок необ­ходимо пользоваться защитными очками со специальными светофильтрами.

На операциях перевода и травления форм необходимо соблюдать следующие требования:

перед подъемом цилиндра тельфером проверить надежность захвата осей цилиндра крючками коромысла, поднимать и опускать цилиндры плавно и осторожно. Запрещается стоять под поднятым цилиндром и держать руки вблизи опор шеек цилиндра;

тщательно следить за укладкой цилиндров на тележки и не пользоваться неисправными тележками;

обезжиривание, удаление оксидной пленки, перевод пигмент­ной копии, травление, декапирование и хромирование выполнять в резиновых рукавицах и при работе местной вытяжной и обще­обменной приточно-вытяжной вентиляции;

работать на участке травления в прорезиненном фартуке с нагрудником, в резиновых сапогах или ботинках с глухим гладким верхом, на резиновой подошве;

рабочие растворы для травления хранить в вытяжном шка­фу, в бачках из кислотостойких материалов, бачки должны иметь краны для разлива растворов;

запрещается применять для мытья рук бензин, бензол, толуол, ксилол, скипидар, керосин и т. п., а для смывки ци­линдров— растворители красок глубокой печати.

 

зоа

Во время выполнения механических операций по обработке цилиндра необходимо выполнять следующие основные требо­вания:

запрещается работать на неисправном станке и тельфере с просроченным сроком испытания;

при транспортировке цилиндра следует находиться с торце­вой стороны на расстоянии не менее 0,5 м;

не переставлять упорных кулачков для изменения хода ка­ретки во время работы станка;

шлифовку производить влажным способом;

обезжиривание поверхности цилиндра раствором щелочи и декапирование раствором серной кислоты выполнять в рези­новых перчатках;

во время подмазки и зачистки полировального круга и обра­ботки краев цилиндра надевать предохранительные очки;

следить за исправностью тормоза механизма перемещения каретки полировального станка. Перебег каретки не должен превышать 20 мм;

запрещается прикасаться руками к механизмам станка, находящимся в движении, вставать и опираться на ограждения опасных зон и самовольно делать исправления и ремонт станка и тельфера.

Вопросы охраны природы в формных цехах полиграфических предприятий

Технический прогресс в полиграфической промышленности, обусловленный в определенной степени химизацией технологи­ческих процессов и применением новых химических материалов, обеспечил повышение качества и увеличение объема выпуска продукции. Одновременно возросло и количество отходов, по­ступление которых в окружающую среду нежелательно, а для ряда веществ и запрещено из-за их токсичности. Особенно это заметно в формном производстве. Применение новых мате­риалов и высокопроизводительного оборудования (поточных линий по выпуску форм офсетной и глубокой печати, травильных и вымывных машин для изготовления первичных форм высокой печати и т. д.) поставило задачу очистки отработанных техно­логических растворов, промышленных вод, утилизации отрабо­танных форм и продуктов очистки. Например, в цинкографском производстве ежегодно по отрасли сливается с отработанными эмульсиями до 350 т растворенного цинка, более 200 т органи­ческих растворителей типа диэтилбензола, около 100 т различных поверхностно-активных веществ (ПАВ). При годовой перера­ботке 500 тыс. микроцинковых пластин форматом 50X65 см

образуется около 80 тыс. условных 100-литровых ванн отрабо­танной эмульсии, содержащей 60—80 г/л азотной кислоты, 40—50 г/л ионов цинка, 18—32 г/л защитного препарата и до 200 г/л нитрат-ионов. Аналогичная картина наблюдается и в формном производстве офсетной и глубокой печати с неко­торой вариацией вещественного и концентрационного составов. Конечно, выпуск без предварительной очистки подобных отрабо­танных растворов, особенно при «залповых» сбросах, в водоемы или городские станции биохимической очистки может привести к отрицательным экологическим и техническим последствиям. Поэтому в соответствии с законодательством такие отработан­ные растворы перед спуском в канализацию в обязательном порядке необходимо подвергать очистке.

Воду, применяемую в формных цехах, по степени загрязнен­ности разделяют на три основные категории: термостатирую-щую, промывную и для технологических растворов. Наибольшее количество воды используют для послеоперационной промывки и термостатирования технологических растворов. Вода из термо-статирующих установок не содержит вредных веществ и может непосредственно сбрасываться в водоемы при условии, если ее температура не превышает определенных норм. Концентрация вредных веществ в водах для послеоперационной промывки, как правило, невелика, однако по своему составу эти вещества подлежат обязательному извлечению, особенно если они сбра­сываются в рыбохозяйственные водоемы. Наибольшее внимание необходимо уделять водам, которые используются в качестве растворителей для приготовления технологических растворов и после их применения содержат токсичные вещества в коли­чествах, значительно превышающих предельно допустимые кон­центрации (ПДК) для стоков, сбрасываемых в водоемы, и макси­мальные концентрации (МК) для стоков, поступающих на го­родские станции биологической очистки.

Разнообразие применяемых технологий для изготовления печатных форм приводит к тому, что отработанные водные системы обладают самыми различными физико-химическими и токсичными свойствами.

Прошедшие технологический цикл водные растворы изме­няют значение рН, насыщаются различными компонентами неорганического и органического состава. При применении воды как растворителя в совокупности с такими сильными электро­литами, как кислоты или щелочи, отработанные растворы имеют сильнокислую (рН<3) или сильнощелочную (рН>10) реакцию. Отработанные травящие и вымывные композиции с таким значе­нием рН агрессивны в отношении сантехнических сетей и подле­жат нейтрализации.

Кроме того, отработанные кислые и щелочные технологи­ческие растворы могут отрицательно влиять на жизнедеятель­ность органического мира водоемов и биологических очистных сооружений. Допустимое значение рН стоков, подаваемых на станции биохимической очистки, должно находиться на уровне 6,5—8,5. В случае спуска вод в рыбохозяйственные водоемы для некоторых видов рыб нижний летальный предел рН на­ходится на уровне 3,5—4,5.

Токсичны ионы тяжелых металлов, предельно допустимая концентрация которых в водоемах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования находится в диапазоне 0,01 —1,0 иг/л. Регламентируются и концентрации многих орга­нических веществ в водной среде. ПДК многих ПАВ находит­ся на уровне 0,5 мг/л. Углеводородные растворители также токсичны (ПДК большинства равна 0,01 — 1,0 мг/л). Многие высокомолекулярные вещества, находящие все большее приме­нение в полиграфии, являются токсичными, и для них уста­новлены ПДК на уровне 0,01 —1,0 мг/л. Поэтому отработанные составы, содержащие токсичные неорганические и органические вещества, перед спуском в сантехническую сеть должны очи­щаться.

Общие правила приемки отработанных технологических растворов в городскую канализацию регламентируются СИиП 11-32—74 «Нормы проектирования. Канализация. Наружные се­ти и сооружения». В этом документе указывается, что «смеси бытовых и производственных сточных вод при поступлении на сооружения биологической очистки в любое время суток не должны иметь:

концентрацию водородных ионов (рН) ниже 6,5 и выше 8,5;

температуру ниже 6° и выше 30°С;

общую концентрацию растворенных солей более 10 г/л;

БПКполн выше 500 мг/л при поступлении на биологические фильтры и аэротенки-вытеснители и выше 1000 мг/л при по­ступлении на аэротенки с рассредоточенным впуском сточной

воды;

концентрации вредных веществ более нормированных;

нерастворенных масел, а также смол и мазута;

биологически жестких ПАВ (практически не окисляющихся на сооружениях биологической очистки);

содержание биогенных элементов менее указанного (не ме­нее 5 мг/л азота и 1 мг/л фосфора на каждые 100 мг/л БПКполн смеси бытовых и производственных сточных вод)».

В случае несоблюдения указанных условий отвод производ­ственных сточных вод в канализацию населенного пункта до­пускается только после предварительной их очистки. Очищенные

сточные воды, сбрасываемые непосредственно в водоемы, должны соответствовать требованиям Правил охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами.

Многообразие составляющих отработанных технологических растворов не позволяет классифицировать их по единому призна­ку. Поэтому проблемы очистки сточных вод мы будем рас­сматривать для основных видов технологических процессов, где степень загрязнения воды токсичными и вредными вещества­ми наиболее высока.

В формном производстве высокой печати первичные формы в основном изготавливаются на микроцинке по технологии одно­ступенчатого эмульсионного травления, и отрицательная эко логическая нагрузка приходится именно на отработанные эмульсии, о составе которых уже говорилось. Отработанные эмульсии — довольно сложная многокомпонентная система и, следовательно, требуют применения разных методов очистки. Разработанная в УНИИППе и широко апробированная в цинко­графиях предприятий технология очистки включает как механи­ческие, так и реагентный методы изменения фазово-дисперсного состояния веществ и их выделения. Эта технология регла­ментирует следующие операции:

сбор и усреднение отработанной эмульсии, разделение ее на масляную фазу (из компонентов защитного препарата) и отстой цинкосодержащего раствора азотной кислоты;

приготовление щелочного раствора;

нейтрализацию азотной кислоты и выделение ионов цинка из водной фазы в виде малорастворимых соединений;

сгущение суспензии малорастворимых соединений цинка вакуумным фильтрованием;

выгрузку сгущенной суспензии — кека.

Продукты очистки стоков по такой технологии — фильтрат, выводимый в канализацию, а также шлам малорастворимых соединений цинка и отстой защитного препарата, вывозимые на поля захоронения. Шлам малорастворимых соединений цинка может быть подвергнут дальнейшей обработке с целью электро­лизного выделения цинка и его утилизации, которая может быть экономически оправданной при создании крупных кустовых центров переработки, обеспечивающих постоянную загрузку оборудования.

Приведенная технологическая схема заложена в конструкции установок локальной очистки ФЦО-1 и ФЦО-М — устройств дискретного действия с периодической порционной загрузкой реактора отстоем (цинкосодержащим раствором азотной кисло­ты). Общим для установок является автоматическое дозирова­ние щелочного раствора до получения задаваемой величины рН,

определяющей полноту выделения ионов цинка из водной фазы. Установки состоят из следующих, имеющих различное кон­структорское решение, основных узлов: емкости-отстойника, емкости для щелочного раствора, реактора, вакуум-фильтра­ционного узла сгущения суспензии, пульта управления. Раство­ры подаются в функциональные узлы насосами, привод которых отключается автоматически по сигналам датчиков уровней.

Установка ФЦО-1 предназначена для эксплуатации в цехах, где сменный слив отработанной эмульсии не превышает 180 л. Спуск суспензии из реактора и выгрузка шлама с узла сгуще­ния производятся вручную. Производительность установки — 40—60 л/ч. Габаритные размеры вместе с узлом сгущения, мм: длина — 1720, ширина — 1600, высота — 2300.

Установка-полуавтомат ФЦО-М предназначена для крупных цинкографий с разовой загрузкой емкости-отстойника 700 л. Все технологические операции на ней механизированы, и после вы­полнения подготовительных операций — приготовления щелочно­го раствора и заполнения емкости-отстойника и реактора обра­батываемыми растворами — управление установкой переклю­чается на автоматический режим по заданной программе. Уста­новка имеет высокую удельную производительность, которая достигается за счет перекрывания технологических операций при работе установки в автоматическом циклическом режиме. Производительность установки — до 200 л/ч, габаритные разме­ры, мм: длина — 3750, ширина — 2000, высота — 2300.

Все более широко применяются в отрасли фотополимерные печатные формы. Так, при изготовлении печатных форм из ФПП «Целлофот» водопотребление и соответственно количество вы­мывного раствора составляют 14,3—23,3 л на 1000 см² формы. На одну форму форматом 42X60 см из пластины типа Б приходится 58—59 л, ^ форматом 54X82 см из пластины типа А — 63—65 л отработанного вымывного раствора. При изготовле­нии печатных форм на вымывной машине ФВФ-65 с объемом ванны 100 л за смену сливается около 1200 л вымывного раство­ра, содержащего 2—4 г/л загрязнений, химическое потребление кислорода (ХПК) которыми составляет 3500—7500 мг/л. Пре­дельные концентрации отдельных компонентов по влиянию на санитарно-химический режим водоемов и органолептические свойства воды довольно низки и находятся на уровне 0,17— 0,32 мг/л, а рН вымывных растворов больше И, т. е. значи­тельно превышает допустимые значения (6,5—8.5). Отработан­ные вымывные растворы являются гетерогенной системой, твердая фаза которой состоит из гидратцеллюлозы — мало­растворимого продукта омыления ацетосукцината целлюлозы, а в водной фазе находятся молекулярно-растворимые и диссо-

циирующие на ионы вещества — полиэтиленгликоль, триэтилен-гликоль, глицерин и т. д. При разработке технологии очистки таких стоков особую сложность представляют индикация их компонентов и выбор методов выделения или деструктурирова-ния загрязняющих веществ. В крупнотоннаждом химическом производстве стоки, содержащие аналогичные загрязнения, + как правило, сжигают при температуре 900—1000 °С или под­вергают биохимической очистке на заводских очистных стан­циях.

Таким образом, отработанные вымывные растворы (ОВР) при производстве твердых печатных форм «Целлофот» и «Гидро-фот» и из жидких — «Ликофот» в основном содержат компо­ненты, подвергающиеся биоразложению отдельными штаммами бактерий или их смесями. Однако в ОВР помимо биологически легкоокисляемых соединений (янтарная, метакриловая кислоты, октанол, глицерин) содержится ряд трудноокисляемых соедине­ний (триэтиленгликоль, Лакрамол-294 и др.). Наличие этих соединений снижает в общем биоокисляемость ОВР. Значи­тельное же превышение в ОВР допустимых для биологической очистки концентраций некоторых легкоокисляемых компонентов (например, янтарной кислоты, октанола, глицерина) требует проведения предварительной очистки перед подачей на станции биологической очистки.

Производственные стоки цехов и участков для изготовления офсетных печатных форм также являются высокоагрессивными.

Наиболее токсичны хромосодержащие стоки (процесс изго­товления биметаллических офсетных пластин медь — хром на стали или гладком алюминии). Предельно допустимая кон­центрация (ПДК) шестивалентного хрома в водоемах состав­ляет 0,5 мг/л. Поскольку для хромирования применяют кон­центрированные растворы, то в отработанных технологических растворах и промывных водах этих процессов содержание хрома значительно превышает предельно допустимую концентрацию.

Отработанные растворы линии электрохимического зерне­ния алюминиевых пластин поступают в стоки периодически ив довольно больших количествах — разовый слив одной ванны достигает 1,5 м³. Отработанные ванны представляют собой растворы разных кислот и едкого натра, содержащие ионы алю­миния в концентрации до 8 г/л. Концентрации кислот колеблют­ся от 1 до 30%, едкого натра — 7—10%- Отработанные ванны являются практически гомогенными растворами. Поэтому согласно разработанной технологии проводятся только два ме­тода очистки — перевод ионов в малорастворимые и малодиссо-циируемые соединения и механическое разделение жидкой и твердой фаз. Технология очистки включает следующие опера-

 

ции: раздельный сбор кислых и щелочных растворов, их нейтра­лизацию и выделение ионов алюминия в виде гидроокиси в реакторе проточного типа, сгущение суспензии на барабанном вакуум-фильтре, выгрузку кека гидроокиси алюминия и сброс фильтрата в канализацию.

На полиграфических предприятиях образуется также большое количество стоков при обезжиривании офсетных пластин щелочами с рН, достигающей 12,8. При смешивании стоков, содержащих ионы тяжелых металлов, и стоков обезжи­ривания с доведением рН до 9,5 происходит осаждение ионов Cr³⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, Co²⁺ в виде гидроокисей, одновременно снижается и ХПК стоков. В отстойной воде еще содержится определенное количество загрязнений: Сг³⁺ — 2,8—3,4, Си²⁺ — 7,6—9,3, Zn²+ —0,8—3,4, Ni²+ —2,4—2,9, Со²+ —0,3-0,9, ХПК — 270—340 мг/л.

В результате проведенных исследований по обезвреживанию таких вод методом электрофлотокоагуляции установлено, что оптимальная величина анодной плотности тока изменяется в пределах 0,1—0,2 А/дм². Продолжительность пребывания жидкости в электрофлотокоагуляторе — 20—30 мин. Затраты электроэнергии при выбранных параметрах составляют около 24 Вт-ч на 1 г загрязнений. Количество образующегося при этом осадка после двухчасового отстаивания составляет 3—5% от объема обрабатываемой жидкости. Содержание ионов тяже­лых металлов в очищенной воде меньше ПДК.

За время прохождения через электрофлотокоагулятор про­исходит полная очистка сточной воды. Растворенные в ней вредные вещества выпадают в виде хлопьев.

Отличительной особенностью комбинированной локальной станции обезвреживания отработанных технологических раство­ров и производственных сточных вод является то, что она использует принципы реагентного метода очистки и электро­флотокоагуляции, но в отличие от первого дает возможность сократить применение реактивов, не заводить реагентного хо­зяйства. Предварительная очистка, использующая принцип сба­лансированного смешивания сточных вод (стоки одного про­цесса являются реагентами для стоков другого процесса), позво­ляет уменьшить их загрязненность, а также повышает эффектив­ность работы электрофлотокоагулятора: сокращается расход пластинчатых электродов, электроэнергии, уменьшается обра­зование отложений на электродах, улучшаются условия труда. Все это приводит к сокращению затрат на очистку сточных вод.

Основные загрязнения, попадающие в стоки при изготовле­ний форм глубокой печати,— соединения калия, натрия, железа,

меди, хрома, серная и соляная кислоты, их соли и некоторые-другие вещества.

Соединения железа, малотоксичные для человека и тепло­кровных животных, уже в малых количествах при низком зна­чении рН оказывают токсическое действие на рыб, а при кон­центрации, превышающей 1000 мг/л, убивают их за несколько часов. Соединения меди очень токсичны для человека и тепло­кровных животных; при содержании их в воде, равном 0,001 — 0,1 мг/л, гибнут микроорганизмы и водоросли, а при 0,002 мг/л — рыбы. Очень опасны (начиная с 0,01 мг/л) соединения хрома, оказывающие на живые организмы общетоксическое, кумуля­тивное и канцерогенное воздействие. Неорганические кислоты оказывают общетоксическое действие на живые организмы, начиная с содержания их 1 —1,25 мг/л и выше.

Снизить количество попадающих в водоемы токсичных за грязнений можно не только за счет санитарно-технических, но и путем технологических мероприятий при выполнении отдельных операций формного процесса глубокой печати, что подтверждается экспериментами, проведенными на Чеховском полиграфическом комбинате.

Уменьшить количество загрязнений можно промежуточной промывкой непосредственно на установке обезжиривания. Для этого необходимо при выгрузке цилиндра из ванны ополос­нуть его вручную или с помощью автоматического приспособле­ния небольшим (1 л) количеством воды. Незначительное раз­бавление электролита компенсируется испарением, особенно интенсивным при работе карбонатно-фосфатного электролита (45—50 °С), и не изменяет его эксплуатационных характеристик. В то же время количество вредных веществ, загрязняющих сточные воды, уменьшается в 10 раз.

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

ЛИТЕРАТУРА

1. Волосов Д. С. Фотографическая оптика: Теория, основы проектирования, опыт, характеристики. 2-е изд., испр. М., 1978.

2. Гвоздева Н. П., Коркина К. И. Теория оптических систем и оптические измерения. М., 1981.

3. Джеймс Т. Теория фотографического процесса. Л., 1980.

4. Лазаренко Э. Т. Фотохимическое формование печатных форм. Львов, 1984.

5. Орловский Е. Л. Передача факсимильных изображений. М., 1980.

6. Пажи Д. Г., Галустов В. С. Основы техники распыливания жидкостей. М., 1984.

7. Сажин Б'. С. Основы техники сушки. М., 1984.

8. Саутворт М. Технология цветоделения. М., 1983.

9. Технология полиграфического производства. Изготовление печатных форм. А. И. Колосов, Ю. С. Андреев, Л. А. Волкова и др. М., 1986.

А

Аберрация 66

Автоматизированные репропоточные линии 109—111

Автоматическая линия для изготов­ления полиметаллических офсет­ных форм 247

Автоматические линии для изготов­ления цилиндров глубокой печа­ти 285—291

Автоматический контроль экспониро­вания 106

Автооператоры 220

Адгезионный слой ФПФ 194

Анализ оригинала 114—118

Анализирующие устройства электрон­ных установок 124

Аномальное травление 180

Апертура 115

Б

Базовое звено 153 Блок 145—154

— логарифмирования 145

— коррекции 146

— УЦК 148

— нерезкого маскирования 149

— синхронизации 150

— масштабирования 151 Бортовые отсосы 224

В

Вакуумный плен кодер ж а те ль 90 Вентиляционные каналы 28 Вентиляция отливной формы 28—29 Входной и выходной зрачок объекти­ва 69 Вымывные машины 200—204 Вымывная машина ФОФ-45 202— 204

Г

Гальваническое меднение и хроми­рование формного материала 273—276

Гальванованна 223

Гальванованна электрохимического обезжиривания 272

— электролитического меднения 273
Гибкий магнитный диск 152
Гидрофильность 211
Гидрофобность 211

Главный вектор количества движе­ния 244

— объемных сил 244

— поверхностных сил 244 Глубина резного изображения 71 Горячий способ матрицирования 9 Градационные кривые 145 Градационный преобразователь 157

Д

Декапирование пластин 219 Диагональ 78

— поля изображения 78

Диаметр круга резкого изображения

70 Дисторсия 66

Заднее фокусное расстояние 68 Задний фокус 67 Задняя главная плоскость 67 Заполнение формы сплавом 29—34 Защитный препарат «Рубин» 187 Зернение офсетных форм 215

И

Изготовление ФПФ 193—196 Изготовление форм глубокой печати

— способом электромеханического

и лазерного гравирования 300— 302 Интегральный коэффициент отраже­ния 141

К