Тенденція розвитку технології затвердіння та сушіння чорнила
Ми велика поліграфічна компанія в Шеньчжень Китаю. Ми пропонуємо всі книжкові видання, друк книжок у твердій обкладинці, друк книжок з паперу, твердий переплет, книжковий друк, друк книжок для сідла, друк буклетів, пакувальна упаковка, календарі, всі види ПВХ, брошури з виробами, нотатки, Дитяча книга, наклейки, все види спеціальної паперової продукції кольорового друку, картки гри та ін.
Для отримання додаткової інформації відвідайте
http://www.joyful-printing.com. Тільки ENG
http://www.joyful-printing.net
http://www.joyful-printing.org
email: info@joyful-printing.net
Минулого року на Drupa максимальна швидкість листового офсетного друку досягала 20 000 аркушів на годину, а максимальна швидкість ротаційних газетних машин досягала 100 000 копій на годину. Клієнтами, які віддають перевагу цим високошвидкісним машинам, є Китай. Поліграфічна промисловість, особливо пакети сигарет, газетні друкарні. Можна сказати, що збільшення швидкості друку має великий потенціал для самої друкарської машини, але швидкість сушіння чорнила є вузьким місцем для розвитку. Таким чином, дослідження з ультрафіолетового затвердіння, термічної сушки і швидко сохнучих фарб чорнила були активними в останні роки. Ця стаття починається з принципу сушіння чорнила і обговорює останні розробки ультрафіолетового затвердіння та теплової сушки джерела світла та конструкції пристрою.
Принцип сушіння і затвердіння чорнила
Сушка друкарських фарб в основному включає в себе висушування окисленої кон'юнктиви, осмотичну сушку, летючу сушку і випромінювання.
1. Оксидна сушка кон'юнктиви
Чорнило містить сухе масло, а ненасичені жирні кислоти в молекулярній структурі масла хімічно реагують з киснем повітря і полімеризуються в структуру високомолекулярної мережі за допомогою лінійної структури малої молекули, утворюючи тверду речовину. Цей процес хімічної реакції називається окисленою кон'юнктивою сухий.
2. Сушіння осмосу
Зв'язуюча фарба містить більше мінерального масла, такого як бензин, висококиплячий гас і т.д. Коли мінеральне масло в чорнило проникає в пористе паперове волокно, пігмент фіксується на поверхні паперу з утворенням твердого шару плівки, яка називається осмотичної сушкою.
3. Летючі сушки
Чорнило містить велику кількість летючих речовин, таких як аліфатичні вуглеводневі ефіри каніфолі, ароматичні вуглеводневі розчинники, спирти, кетони, сложноэфирние розчинники тощо. Після того, як чорнило перенесено на поверхню друкованої підкладки, розчинник випаровується, і пігмент фіксується з утворенням твердого шару плівки, що називається висушуванням випаровування.
4. Радіаційне затвердіння
Радіаційне затвердіння являє собою хімічну реакцію, в якій хімічний мономер зшитий в полімерну мережу з утворенням твердої речовини, і швидкість затвердіння є швидкою, і утворений шар плівки є твердим і яскравим, але адгезія є поганою. В даний час зазвичай використовуються три типи методів випромінювання.
(1) Сушіння інфрачервоним випромінюванням. Чорнило містить хелатуючий агент і може бути опромінене середньо-хвильовим інфрачервоним світлом, що має довжину хвилі від 3 до 30 мкм, для прискорення реакції полімеризації, і генерується тепло сприяє випаровуванню розчинника і прискорює сушку чорнила. Короткохвильова, довгохвильова інфрачервона діаграма не сприяє висиханню чорнила.
(2) УФ (УФ) випромінювання. Чорнило містить фотоініціатор, такий як бензофенон (довжина хвилі поглинання 240-340 нм), 2-тиоксантон (довжина хвилі поглинання 200-400 нм) та інші похідні, і фотоініціатор знаходиться в діапазоні 250-420 нм. При опроміненні ультрафіолетовим світлом ненасищенная ініціююча смола з подвійним зв'язком може бути швидко відкрита менш ніж за 0,1 секунди, а зшивання, таке як поліуретан або епоксиакрилат, тверднуть і висушують. УФ-отверждаемая фарба по суті не містить розчинників.
(3) Електронно-променеве (ЕБ) радіаційне затвердіння. Трубка з термоемісійним катодом випромінює високоенергетичний променевий електронний пучок, і довжина хвилі випромінювання вибирається шляхом регулювання емітера катодного трубки, так що немає видимого світла і інфрачервоного променя, що супроводжує випромінювання, і це повністю джерело холоду. Електронний пучок має високу ефективну інтенсивність випромінювання і може безпосередньо викликати полімеризацію смоли в тверду речовину. Отже, фотоініціатор може бути опущений в чорнилі EB. Фотоініціатор в УФ-чорнилі видаляється або додається в невеликій кількості, щоб служити в якості електронного пучка затвердіння чорнилом.
Зазвичай сушка друкарської фарби не є єдиним способом сушіння, але кілька висихань відбуваються одночасно. Наприклад, сушка офсетної фарби є окисленою кон'юнктивою, інфільтрацією, випаровуванням і т.д., які в основному викликаються окисленою сушкою кон'юнктиви; газетна друкарська фарба - це переважно осмотична сушка; Глибока чорнила в основному летючі і сухі.
Загальне обладнання для сушіння та затвердіння чорнила
Сушіння чорнила часто є сумішною сушкою, тому, яке обладнання для сушіння використовується, як встановлювати параметри, а також найкращу ефективність сушіння при збереженні енергії - це найнебезпечніша проблема для принтерів.
1. Інфрачервоне сушильне обладнання
(1) Джерело світла. Для сушіння чорнила ефект інфрачервоного світла середньої хвилі є найкращим, і існують три види інфрачервоних джерел світла.
Перший тип є джерелом випромінювання нагрівального дроту, а загальним типом є незамкнутий опір кварцової лампи з покриттям. Інтенсивність теплового випромінювання лампи не може контролюватися з розподілом довжини хвилі світла, ефективність низька, ціна низька, а термін служби становить близько 2000-3000 годин.
Другий вид джерела світла полягає в розміщенні опору дроту в закритій кварцовій трубці і може заряджати різні гази в трубці для зміни характеристик довжини хвилі розподілу світла випромінювання, і в той же час ізолювати нитку від кисню в повітря, а ефективність випромінювання висока. В даний час більшість імпортованих друкарських машин обладнані таким джерелом світла, а термін його служби становить від 5000 до 10000 годин. Проте велика частина випромінювальної енергії розподіляється у видимому світлі і в далеких інфрачервоних променях, а середні хвилі інфрачервоних променів не дуже багаті.
Третім типом є електротермічна напівпровідникова світло випромінююча трубка. Форма являє собою червоний або сірий матовий напівпровідниковий матеріал, покритий з зовнішньої сторони керамічної трубки, а внутрішня стінка трубки намотана навколо опірного дроту. Електричне випромінювання використовується для індукування випромінювання напівпровідникового матеріалу, а світло темно-червоного або чорного кольору, коли запалюється лампа. Розподіл довжини хвилі випромінювальної енергії може бути змінений шляхом вибору напівпровідникового матеріалу, а ефективність випромінювання надзвичайно висока.
(2) Інфрачервоний рефлектор лампи. В даний час існує два види поширених, один - позолочений рефлектор, який покритий металевою плівкою близько 180 °, металева плівка відбиває інфрачервону ефективність до 90%; інший - еліптичний або фігурний алюмінієвий або алюмінієвий пластинчастий рефлектор, як показано на малюнку 2, чим ближче лампа до абажуру, тим вище ефективність відбиття, найвища відбивна здатність може досягати 85%.
(3) Тепловиділення інфрачервоних ламп. Поверхня інфрачервоної лампи може охолоджуватися методом видування, а об'єм повітря не впливає на інфрачервону потужність лампи. Оскільки тільки близько 1% енергії, що випромінюється інфрачервоною лампою, поглинається папером і чорнилом, а решта енергії повністю перетворюється в тепло, що призводить до підвищення температури навколо машини, вона повинна бути вичерпана зовні або рециркулювати.
(4) Сфера застосування. Інфрачервоні лампи використовуються для інфрачервоного сушіння чорнила. Ефективність сушіння неспеціальних інфрачервоних фарб дуже низька, і вона навіть не працює для деяких фарб. Інфрачервоне випромінювання має проникаючу здатність, може одночасно сушити верхній і нижній шари чорнильної плівки, прискорювати проникнення чорнила і сприяти окислення кон'юнктиви, особливо при застосуванні товстого шару чорнила і сушіння лаку. Ефект сушіння офсету, тиснення, трафаретного друку, друкарської фарби, флексографічної друкарської фарби та лаку на водній основі з низьким вмістом розчинника є дуже хорошим.
2. Устаткування для сушіння гарячого повітря
(1) Джерело тепла. Існують три види джерел тепла для генерації гарячого повітря: електричні канали з гарячим повітрям, такі як нержавіюча сталь, кварцове скло і гарячі повітроводи з керамічних оболонок; високотемпературні нафтові труби, високотемпературні масла нагрівають повітря через труби для отримання гарячого повітря; Високотемпературні парові трубопроводи створюють високотемпературний пар через котли для виробництва гарячого повітря. .
(2) Пристрій гарячого повітря. Повітря навколо джерела тепла нагрівається вентилятором, який видувається на поверхню чорнила, а кут між напрямком гарячого повітря і ходом паперу регулюється для підвищення ефективності сушіння гарячого повітря.
Чим вище швидкість гарячого повітря щодо паперу, тим краще його знижувати тиск парів на поверхні паперу і збільшувати швидкість випаровування розчинника; Регулювання напрямку вітру робить напрямок вітру додатковим ефектом швидкості руху паперу, що є більш сприятливим для сушіння. Швидкість вітру каналу гарячого повітря не повинна бути нижче необхідної швидкості. В іншому випадку розсіювання тепла на поверхні каналу випалить трубку. Швидкість вітру не повинна бути занадто високою, оскільки деяка енергія буде втрачена під час циклу вітру, а оптимальний ефект сушіння може бути досягнутий шляхом відповідного вибору тиску вентилятора і обсягу повітря.
(3) Сфера застосування. Він підходить для сушіння пластикових глибоких і флексографічних друкарських фарб і лаків на основі розчинників, а також може прискорити висушування чорнил і лаків на водній основі.
3.UV обладнання для затвердіння
(1) Джерело світла. Зазвичай використовуються ртутні лампи високого тиску і галогенні лампи. Ртутні лампи високого тиску збуджуються атомами ртуті, утворюючи безперервний спектр, який регулює вміст ртуті в трубці лампи таким чином, що довжина хвилі випромінювання становить 254-420 нм в секції твердіння, а ультрафіолетові промені багаті. Галогенидная металева лампа є галогенідом металу, таким як галій або залізо, додане до ртутної лампи, і випромінювання збуджується в умовах збудження ртуті. Різні метали можуть бути додані відповідно до різниці спектру поглинання чорнила, так що УФ-лампа поглинає більше чорнила і поглинає його. Світлові хвилі покращують ефективність затвердіння.
Металогалогенні лампи мають надзвичайно низький вміст домішок і високу чистоту електродних матеріалів. Тому процес виготовлення складний, складний і дорогий. В даний час у Китаї не можна виробляти високоякісні, галогенні лампи з металу. Існуючі на ринку американські Fusion, Німеччина IST, продукти таких компаній, як Yanqi, Японія. Лампа з щільністю потужності 160 Вт / см має термін служби до 2000 годин, а головка лампи не чорна. Він може досягати 50% сяйва після 4000 годин.
(2) Джерело холодного УФ-світла. Коли запалюється УФ-лампа, її внутрішня температура повинна досягати 600 ~ 1000 ° С. Якщо температура всередині лампи занадто низька або швидкість вітру занадто висока, лампа згасне, тому "джерело холодного світла" фактично не існує, але може бути використана система охолодження лампи.
(3) Мікрохвильові УФ лампи. Це новий продукт компанії Fusion. Лампа довжиною 6 дюймів і не має металевих електродів на обох кінцях. Мікрохвильова піч стимулює швидкісне рух молекул, які поглинають мікрохвилі в лампі для генерації тепла, а потім збуджує ртуть, галогеніди металів та інші речовини для випромінювання світла. Алюміній є хорошим матеріалом для відображення мікрохвиль. Джерело НВЧ випускає мікрохвилі на еліптичний алюмінієвий абажур, фокусуючись на індукції люмінесценції ртуті або галогеніду металу в безэлектродной лампі.
Характеристиками мікрохвильових ламп є:
1 Регульована інтенсивність випромінювання з характеристиками розподілу довжин хвиль, вибирають оптимальну довжину хвилі випромінювання, щоб чорнило досягало бажаного ефекту затвердіння.
2 Оскільки лампа не має електрода, термін служби може досягати 5000 годин, коли щільність потужності становить 300 Вт / см, а перемикач не впливає на термін служби лампи.
3 Оскільки джерело НВЧ легко керувати, мікрохвильову лампу можна запускати часто і часто, але мікрохвильова піч також має стан очікування (підтримання робочого стану), і тільки в цьому стані може відбутися швидкий старт. Ця функція придатна для використання з оптичними дисками та самоклеючими друкарськими машинами, тому що диски для трафаретного друку та самоклеючий друк є переважно переривчастим друком.
4 СВЧ лампа УФ-отверждающая секція багата спектром, менш інфрачервоною смугою, тому температура мікрохвильового випромінювання нижче.
5 Оскільки мікрохвильова лампа не має електродів, зручно змінювати трубку лампи, і немає необхідності в проводах.
6 Оскільки немає випуску електрода, кінці лампи ніколи не стануть чорними.
7 Завдяки обмеженню режиму передачі НВЧ, максимальна довжина мікрохвильової трубки становить 6 дюймів. З'єднання трубки може збільшити ширину затвердіння. Оскільки зазор трубки невеликий, то точка стикування не вплине на ефект затвердіння.
8 мікрохвильових ламп є більш дорогими, набір 6-дюймового обладнання для затвердіння становить близько 50000 юанів. В даний час на внутрішньому ринку в основному використовується для лікування УФ-фарб у поєднанні з струменевого друку, кабель, труба, гнучка упаковка та інші струменеві принтери.
9 Мікрохвильова лампа, що висвітлює матеріал, така ж, як звичайна УФ-лампа, і розподіл довжини хвилі випромінювання теж є однаковим, тому спеціальні чорнила не потрібні.
(4) конструкція рефлектора УФ лампи. Науково вибираючи відбивні матеріали і раціонально проектуючи структуру відбивача, можна подвоїти ефект затвердіння і заощадити енергію. Кристал алюмінію, утворений кислотним окисленням чистого алюмінію, має коефіцієнт відбиття від 90% до УФ світла, тоді як алюмінієвий світ без окисленої обробки відображає ефективність УФ світла менше 60%; відбивна здатність нержавіючої сталі до УФ-світла менше 60%; і відображення УФ-світла напівпровідниковим покриттям Швидкість становить 94%, але вартість вище. У той же час інфрачервоні промені і видиме світло можуть проходити через шар покриття для досягнення поверхні відбивача і випускаються через охолоджуючий пристрій.
Тенденція розвитку рефлекторної конструкції - це зміна отвору і висоти, тобто площа поперечного перерізу стає меншою, щоб скоротити шлях відбиття і зменшити втрату інтенсивності світла через довгу довжину шляху. Крім того, верхня частина відбивача і відбивач змінюють конструкцію вихідного верхнього отвору, так що енергія випромінювання у верхній частині трубки відбивається на папері, як показано на малюнку 4. З площею поперечного перерізу кришка лампи невелика, відстань від стінки лампи до відбивної поверхні занадто висока, тому температура відбивача занадто висока, а опір вітру верхнього відбивача впливає на розсіювання тепла кришкою лампи. Рішення полягає у використанні кришки холодної води або збільшення кількості тепловиділення, щоб правильно сконструювати контур охолоджуючого повітря.
Вступ до сучасного обладнання для затвердіння
1. Обладнання для мікрохвильового УФ-затвердіння
Характеристика пристрою полягає в тому, що завдяки потребам каналу передачі мікрохвиль, лампа має великий об'єм і не повинна бути встановлена в каналі подачі листової офсетної друкарської машини, як правило, з флексографічним друкарським пристроєм типу друку, глибокої печаткою. машинний, настільний і самоклеючийся друк. Машина придатна для використання, а оптичні диски та система струменевого друку також підходять для обладнання, але завдяки високій ціні друкарня рідко використовується.
2. Висока потужність УФ-затвердіння обладнання
Електродний УФ-лампа, що виробляється в Японії, має щільність потужності 240-300 Вт / см, яка може бути використана для затвердіння поворотної друку УФ-срібної пасти у вигляді друкуючого блоку; щільність потужності ультрафіолетової лампи американської флексографічної друкарської машини McAndy. Він досяг 400 Вт / см, а швидкість затвердіння - 150 м / хв; щільність потужності мікрохвильової лампи компанії Fusion становить 400 Вт / см.
Обладнання для ультрафіолетового затвердіння з високою щільністю потужності не тільки прискорює швидкість затвердіння, але й полегшує повне затвердіння підкладок УФ чорнила на товстих шарах УФ-фарби та шорсткій папері. Крім того, збільшення щільності потужності УФ-лампи дозволяє знизити чутливість УФ-фарби і зменшити вміст фотоініціатора, тим самим підвищивши стабільність і чутливість УФ-фарби, полегшуючи зберігання і транспортування, і знижуючи ціну.
3. Водяне охолодження УФ-системою затвердіння
Завдяки розробці концепції дизайну друкарського обладнання, структура друкарської машини є більш компактною і красивою, а більший прохід охолодження повітря за допомогою УФ-випромінювання більше не може відповідати вимогам. Тому такі друкарські машини, як правило, використовують УВ-затверджувальне обладнання з водяним охолодженням. Наприклад, ультрафіолетова система сушіння імпортованої багатокольорової офсетної друкарської машини охолоджується водою, а самоклеюча друкарська машина для супутникового зв'язку також оснащена системою УВ з водяним охолодженням.
Автор часто знаходить у друкарській фабриці, що в процесі сушіння та затвердіння чорнила є багато необгрунтованих явищ, що призводить до великих витрат електричної енергії. Наприклад, деякі засоби затвердіння ненаукові, хоча ціна дешева, але ефективність дуже низька. Швидкість пари скляних машин становить менше 3000 аркушів на годину. Використовуються три УФ лампи потужністю 10 кВт. Можна використовувати лампу потужністю 12 кВт. Наприклад, блок живлення передньої і задньої вузлів системи затвердіння друкувальної машини типу агрегату є необгрунтованим, що призводить до швидкості друку. І багато виробників враховують лише вартість обладнання, ігноруючи витрати електроенергії. У відповідь на вищезазначені проблеми рекомендується, щоб поліграфічна компанія розглядала багато аспектів при виборі обладнання для затвердіння.