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技術(shù)文章
Technical articles柔性版印刷是指使用柔性版,通過(guò)網(wǎng)紋傳墨輥傳遞油墨的印刷方式,屬于凹版印刷。柔性版印刷(以下簡(jiǎn)稱柔印)起源于20世紀(jì)初的德國(guó),近幾年來(lái),感光樹(shù)脂版的性能不斷得到提高和穩(wěn)定,大大提高了印版的分辨率和網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)性(可達(dá)1-95%);電子制版激光雕版、數(shù)字化制版等現(xiàn)代高技術(shù)的應(yīng)用,是柔印實(shí)現(xiàn)層次高彩色套印成為可能;激光雕刻網(wǎng)紋輥技術(shù)使雕刻線數(shù)達(dá)到1000線/in的高精度,這樣已經(jīng)可以使輸墨量得到控制、并可以印刷300線/in的彩色層次稿、起印品質(zhì)量已接近平板膠印水平;水基油印油墨、UV(紫外線)柔印油墨UV/EB(紫外線/電子束)油印油墨的研制成功和廣泛應(yīng)用、使油墨得到迅速發(fā)展?,F(xiàn)在,柔印已成為主要印刷方式之一。
本文重點(diǎn)對(duì)柔印機(jī)做較為全面地分析,以期促進(jìn)我國(guó)柔印技術(shù)的發(fā)展。
一、柔版印刷原理
柔印使用流動(dòng)性較強(qiáng)的流體油墨。油墨由墨斗膠輥和網(wǎng)紋傳墨輥傳到印版的圖文部分并使其著墨,然后由壓滾筒施以印刷壓力,將印版上的油墨兩轉(zhuǎn)移到承印物上,zui后經(jīng)干燥面完成印刷過(guò)程(見(jiàn)圖1)
二、柔印機(jī)分類
印刷部分是柔印機(jī)的核心,印刷部分的排列方式直接影響操作性能、印品質(zhì)量、印刷速度以及印刷的適用范圍。根據(jù)印刷部分的排列方式可將柔印機(jī)分為層疊式、衛(wèi)星式和機(jī)組式三類。
1、層疊式柔印機(jī)
層疊式柔印機(jī)(如圖2所示)、有時(shí)也稱為堆積型柔印機(jī)。獨(dú)立的印刷單元上下層疊,排列在印刷機(jī)主墻板的一端或兩端,或者在機(jī)架上安裝各色印刷單元。每個(gè)印刷單元由安裝在主墻板上的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。層疊式油印機(jī)可以印刷1-8色,但是通常為6色。
層疊式印刷機(jī)有4個(gè)優(yōu)點(diǎn):
*卷筒紙的紙路可以變換,即利用導(dǎo)向輥改變料帶穿行路線,可以一次印刷正、反兩面,另外印刷色數(shù)變換極為方便。
*印刷部件有良好的可接近性,便于調(diào)整、更換和清洗。
*可以進(jìn)行360度套準(zhǔn)。各色印刷單元可以單獨(dú)嚙合和分開(kāi),以便其他印刷單元繼續(xù)印刷。
*適用范圍廣,可以印刷各種承印物。其主要缺點(diǎn)是間接多個(gè)齒輪傳動(dòng),多色印刷時(shí)套印精度不高,只能用于一般印刷品的印刷。
2、衛(wèi)星式柔印機(jī)
衛(wèi)星式柔印機(jī)(如圖3所示), 有時(shí)又成為共用壓印滾筒式柔印機(jī)。各印刷單元圍繞著一個(gè)共用壓印滾筒安裝在兩個(gè)墻板之間。承印材料圍繞在共用壓印滾筒上進(jìn)行套色印刷。因?yàn)辇X輪直接傳動(dòng),所以不論是紙張或薄膜,即使沒(méi)有加裝特別的控制裝置,仍然可以套印的很準(zhǔn)確,而且印刷工藝穩(wěn)定,常用來(lái)印刷彩色產(chǎn)品。有人曾預(yù)言,衛(wèi)星式柔印將是21世紀(jì)柔印的新主流。其主要缺點(diǎn)是:
*待料經(jīng)過(guò)印刷機(jī)一次,只能完成單面印刷。盡管可以通過(guò)導(dǎo)向輥對(duì)另一面進(jìn)行印刷,但是由于料帶進(jìn)行路線過(guò)長(zhǎng),其拉伸變形增大且不均勻,實(shí)現(xiàn)兩面印刷圖像套準(zhǔn)十分困難。因此,在衛(wèi)星式柔印機(jī)上,一把采用薄膜材料,印刷后經(jīng)縱向熱風(fēng)密合,制成兩面均由圖案的包裝袋。
*各印刷單元之間距離太短,油墨干燥不良時(shí)容易蹭臟。近年來(lái)研制的UV及UV/EB柔印油墨印刷后經(jīng)UV或UV/EB光照可以實(shí)現(xiàn)瞬間干燥,基本解決了蹭臟問(wèn)題。
3、機(jī)組式柔印機(jī)
機(jī)組式柔印機(jī)由程連線型柔印機(jī)、由4-8相互獨(dú)立且水平排列并通過(guò)一根共用的動(dòng)力軸驅(qū)動(dòng)的印刷單元組成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖4 所示。
機(jī)組式柔印機(jī)每對(duì)增版只支撐一個(gè)印刷單元,所以機(jī)組式柔印機(jī)可以適應(yīng)不同鼓面來(lái)設(shè)計(jì)。其優(yōu)點(diǎn)是:
*機(jī)組的加裝組合方便,印后加工容易。
*適宜短版活印刷.
*通過(guò)導(dǎo)向輥改變料帶的運(yùn)行路線,可以實(shí)現(xiàn)一次印刷雙面。
三、柔印機(jī)的特點(diǎn)
柔印機(jī)之所以發(fā)展勻速,除了板材、油墨上的技術(shù)突破外,其本身具有的特點(diǎn)是吸引用戶的重要原因。
1、機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,因而操作方便,并便于維修保養(yǎng)。相同功能的柔印機(jī)的價(jià)格約為膠印機(jī)或凹印機(jī)的30-50%。
2、成因材料適應(yīng)性強(qiáng),從0.22mm的塑料薄膜到10mm后的瓦楞紙板都可以獲得滿意的印刷效果。
3、壓印力小,約為19.6-39.2N/平方厘米 ,特別是和瓦楞紙一類不能承受過(guò)大壓力的承印物的印刷。
4、印刷成本低,主要原因在于機(jī)器價(jià)格便宜,制版費(fèi)用低,印刷過(guò)程中損紙率低,生產(chǎn)成本較凹印便宜30-50%。
5、印品質(zhì)量好。采用網(wǎng)紋傳墨輥短墨路輸墨系統(tǒng),不僅簡(jiǎn)化輸墨系統(tǒng)結(jié)構(gòu),而且可以實(shí)現(xiàn)膜層厚度的定量控制。高性能感光樹(shù)脂版技術(shù)上的突破,大大提高了印版的分辨率和網(wǎng)點(diǎn)的再現(xiàn)性(可達(dá)1-95%)。柔印以可以實(shí)現(xiàn)300線/in的彩色層次稿印刷,印刷效果可與膠印與凹印相比美。
四、柔印機(jī)結(jié)構(gòu)
柔印機(jī)主要有4各部件組成,即解卷給料部件、印刷部件、干燥部件及復(fù)卷收料部件。在現(xiàn)代柔印機(jī)上,一般還有張力控制、邊位控制、套準(zhǔn)控制、印品觀察等測(cè)控裝置及機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)。除此之外,為了擴(kuò)大適用范圍,在有的柔印機(jī)上還裝備了上光、覆膜、燙金、分切、模切、打孔、絲印、及凹印單元等裝置,成為柔印聯(lián)合生產(chǎn)線。
1、解卷給料部件
柔印機(jī)印速一般達(dá)到150m/min(甚至更高),在正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下,為了減少停機(jī)換卷次數(shù)和卷筒料的浪費(fèi),必須安裝解卷給料裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)如圖處所示。解卷給料裝的作用是將成卷的承印材料展開(kāi),連續(xù)、穩(wěn)定地將承印材料送入印刷部件,并在成印材料達(dá)到*個(gè)印刷部件之前,控制其速度、張力和橫向位置。解卷給料部件有一個(gè)料卷架和一組導(dǎo)輥組成,料卷架于印刷部件呈直線排列。料卷架有電動(dòng)或液壓元件控制升降,一般由氣動(dòng)元件鎖緊卷筒紙軸心,卷筒紙末端裝有探測(cè)器。
●張力控制系統(tǒng)。解卷給料部件還配有數(shù)字控制的電磁制動(dòng)張力系統(tǒng),解卷給料部件及柔印機(jī)的張力控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖6所示。他對(duì)不同的承印物都可做出*的張力控制,并且不受粉塵污垢的影響。其中張力補(bǔ)償控制采用回路式自我檢測(cè)系統(tǒng),當(dāng)卷筒紙直徑不斷減小時(shí),讓能連續(xù)保持紙張(或薄膜)的張力穩(wěn)定。
●驅(qū)動(dòng)輥。解卷給料部件還安裝有驅(qū)動(dòng)輥機(jī)構(gòu)如圖5C所示。驅(qū)動(dòng)輥是一個(gè)容易調(diào)節(jié)的可變速進(jìn)紙輥,它控制著卷筒紙平穩(wěn)的進(jìn)入印刷機(jī)組的速度,并與料卷制動(dòng)裝置一起產(chǎn)生料帶的解卷張力,以適應(yīng)不同承印物(卡紙、薄紙、塑料薄膜等)的生產(chǎn),同時(shí)確保卷筒紙保持正確的縱向位置。
●浮動(dòng)輥。解卷給料部件的浮動(dòng)輥機(jī)結(jié)構(gòu)如圖5D除所示,可以減少解卷張力的波動(dòng),同時(shí)縮短更換料卷時(shí)的停機(jī)時(shí)間,以提高柔印機(jī)的使用效率:大多數(shù)柔印機(jī)都配備連續(xù)換卷裝置,在不停機(jī)的情況下,把料卷接好,這是浮動(dòng)輥就顯得格外重要。
●邊位控制系統(tǒng):柔印機(jī)解卷給料裝置還配有邊位控制系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖5B處所示,一個(gè)邊位控制系統(tǒng)安裝在印刷單元前面,另一個(gè)邊位控制系統(tǒng)安裝在模切臺(tái)前面。這樣的設(shè)計(jì)使料卷在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程都保持在正確位置上。
2、印刷部件
印刷部件是柔印機(jī)的核心,采用短墨路輸墨系統(tǒng)。有兩根墨輥,甚至一根墨輥配以刮墨刀,既可以實(shí)現(xiàn)油墨由油墨都向印版表面均勻、定量的傳遞。
目前,柔印機(jī)使用的典型印刷單元如簡(jiǎn)圖7所示。在此系統(tǒng)中,網(wǎng)紋傳墨輥由墨斗膠輥供墨,墨斗膠輥的作用是向網(wǎng)紋傳墨輥(簡(jiǎn)稱網(wǎng)紋輥)傳遞充足的油墨。刮墨刀魚(yú)網(wǎng)紋輥相配合,使得柔印機(jī)可以適應(yīng)各種黏度的油墨,在更高的因素下獲得更好的印刷質(zhì)量。當(dāng)印刷速度提高時(shí),雖然網(wǎng)紋輥表面的動(dòng)壓力增大,但是刮墨刀壓在網(wǎng)紋輥表面,因此輸墨系統(tǒng)的輸墨量與油墨的動(dòng)壓力無(wú)關(guān),幾乎不受黏度影響。網(wǎng)紋輥所傳遞墨量主要取決于其儲(chǔ)墨系統(tǒng)(網(wǎng)紋輥墨穴的容積)以及網(wǎng)紋輥與印版表面間的油墨分離情況,而與輸墨系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度無(wú)關(guān)。這種短墨路輸墨系統(tǒng)可以在各種速度下保持輸墨量的恒定,故柔印機(jī)能夠勝任高速印刷和高精細(xì)彩色網(wǎng)點(diǎn)印刷。
(1)柔版印刷機(jī)網(wǎng)紋輥。
網(wǎng)紋輥是柔印機(jī)的傳墨輥。其表面制有凹下的墨穴或網(wǎng)狀槽線,用于印刷時(shí)控制油墨傳送量,如圖8所示。采用網(wǎng)紋輥不僅簡(jiǎn)化了輸墨系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),而且可以控制墨層厚度,為提高印品質(zhì)量提供了重要保證。被人們譽(yù)為柔印機(jī)的心臟。
1、網(wǎng)紋輥的類型。
早期使用的網(wǎng)紋輥是機(jī)械雕刻的銅質(zhì)輥,并在銅輥上鍍鉻,以提高耐磨性,增加攜墨量。
現(xiàn)代網(wǎng)紋輥采用激光雕刻陶瓷輥技術(shù)。兩種網(wǎng)紋輥都有較好的傳墨性能,但陶瓷網(wǎng)紋輥價(jià)格偏高。在印刷高精度的網(wǎng)線版,印刷速度達(dá)到200m\min時(shí),陶瓷網(wǎng)紋輥更能顯示出其耐磨,耐熱的優(yōu)勢(shì),但實(shí)踐證明:陶瓷輥的墨穴易堵塞,應(yīng)用時(shí)必須注意清洗及保養(yǎng)。金屬網(wǎng)紋輥由于有鍍層,墨穴不易堵塞,但使用壽命不如陶瓷輥。
大部分用戶認(rèn)為,盡管陶瓷輥初期投資大,但是這種網(wǎng)紋輥使用壽命長(zhǎng)(特別是在使用刮墨刀的輸墨裝置場(chǎng)合),性能優(yōu)異(激光雕刻可以得到更精致的網(wǎng)線),足以補(bǔ)償與一般網(wǎng)紋輥相比的額外支出。
2、決定網(wǎng)紋輥傳墨性能的參數(shù)
網(wǎng)紋輥的傳墨性能與網(wǎng)紋輥的墨穴雕刻角度、墨穴容積、墨穴深度、網(wǎng)線數(shù)、清洗情況等因素有關(guān)。
a、墨穴雕刻角度
網(wǎng)紋輥的表面是由無(wú)數(shù)大小一致,分布均勻的細(xì)小凹孔組成的,稱為墨穴,如圖9所示。墨穴作為油墨載體,具有儲(chǔ)墨和勻墨的作用,在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下能有效地克服飛墨現(xiàn)象。發(fā)展的激光雕刻網(wǎng)紋輥技術(shù),墨穴角度a主要有30度,45 度,60度,和90度,墨穴排列可相互交錯(cuò)或相互平行。由于雕刻過(guò)程有計(jì)算機(jī)控制,因此網(wǎng)紋輥及其墨穴可以反復(fù)復(fù)制。國(guó)外有人建議,網(wǎng)紋輥墨穴的雕刻角度為60度。
b、墨穴雕刻形狀
墨穴一般有斜齒形,棱錐形,棱臺(tái)形等。如圖10所示。斜齒形網(wǎng)紋輥供墨量較大,一般用于涂抹。現(xiàn)代激光雕刻網(wǎng)紋輥多采用正六邊形開(kāi)口。實(shí)踐證明,這種正六邊形的開(kāi)口供墨方式可以有效的避免莫爾條紋的產(chǎn)生(印版加網(wǎng)角度不當(dāng)可產(chǎn)生龜紋)。注意,不要采用對(duì)稱的墨穴圓形開(kāi)口,因?yàn)閳A形墨穴開(kāi)口的墨穴之間的網(wǎng)墻面積增大(網(wǎng)紋輥上凸的部分稱為網(wǎng)墻),不僅降低了供墨量,而且傳墨的均勻性下降。
c.墨穴深度與寬度
油墨從墨穴中向印版上轉(zhuǎn)移的墨量除了與油墨的性能、印刷速度等因素有關(guān)外,還與墨穴的深度與寬度的比值有關(guān),如圖11所示。顯然,如果墨層開(kāi)口窄而深,那么墨穴底部的油墨就無(wú)法轉(zhuǎn)移,逼近降低了墨穴中的油墨向印版上的轉(zhuǎn)移率,而且也不利于網(wǎng)紋輥的清洗,由此造成墨穴的*堵塞。實(shí)踐證明:墨穴開(kāi)口寬度b與深度h得比值R約等于0.28時(shí),油墨轉(zhuǎn)移較流暢。
現(xiàn)代網(wǎng)紋輥一般用激光雕刻陶瓷輥制成,一般而言,網(wǎng)線數(shù)越高,墨穴深度越淺,墨穴深度及寬度以微米計(jì)量。
d、網(wǎng)紋輥網(wǎng)線數(shù)與網(wǎng)線角度
網(wǎng)紋輥的傳墨量一般以網(wǎng)線數(shù)來(lái)衡量。網(wǎng)線數(shù)是指在每厘米范圍內(nèi)所雕刻的墨穴數(shù)量。一般講,網(wǎng)紋輥的供墨量隨網(wǎng)線數(shù)的增加而降低。實(shí)踐證明:要獲得品質(zhì)優(yōu)良的印品,網(wǎng)紋輥的網(wǎng)線數(shù)應(yīng)與印版加網(wǎng)線數(shù)保持一定的比例關(guān)系,即網(wǎng)紋輥的網(wǎng)線數(shù)一般應(yīng)與印版加網(wǎng)線數(shù)的4倍左右。對(duì)于實(shí)地印刷,如果網(wǎng)紋輥的網(wǎng)線數(shù)過(guò)低,則供墨量太大,印版邊緣因積墨而造成印品邊緣重影;如果網(wǎng)線數(shù)過(guò)高,供墨量不足,實(shí)地密度不夠而發(fā)花。實(shí)際工作中,必須根據(jù)供墨量合理選擇線數(shù)。
網(wǎng)紋輥的網(wǎng)線角度目前尚無(wú)統(tǒng)一規(guī)定,實(shí)際工作表明,較為理想的網(wǎng)線較為30度和60度,但是,目前應(yīng)用較多的是45度,確定網(wǎng)線角度是應(yīng)以減輕莫爾條紋(龜紋)為基本原則。
e、墨穴體積
墨穴角度、網(wǎng)線數(shù)、墨穴形狀及墨穴深度和寬度決定了墨穴的體積,網(wǎng)紋輥正是靠這些凹下的墨穴來(lái)傳墨。墨穴體積一般用于理論分析,實(shí)際工作中很難測(cè)量出其度。目前,測(cè)量墨穴尺寸的方法是用墨穴的平均數(shù)量來(lái)表示,墨穴數(shù)=D×π×L×M×M,式中D為網(wǎng)紋輥直徑,L為網(wǎng)紋輥長(zhǎng)度,M為網(wǎng)線數(shù)。
不同的墨穴形狀,不同的網(wǎng)線及不同的網(wǎng)線角度可組合成不同墨穴容積的網(wǎng)紋輥,表2表示不同網(wǎng)線網(wǎng)紋輥的容量及其相應(yīng)的適用印刷產(chǎn)品。由于網(wǎng)紋輥的磨損和堵塞,實(shí)際傳墨量為理論值的70-80%。
3、網(wǎng)紋輥的清洗
網(wǎng)紋輥回轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)移到印版上的墨量實(shí)際是一個(gè)變量,受到多因素的影響。在正常情況下,墨穴內(nèi)所填充的油墨量能轉(zhuǎn)移到印版上大約在70-80%范圍內(nèi)。即使油墨本身的穩(wěn)定性及分散均勻性均符合質(zhì)量要求,且網(wǎng)紋輥的制造精度也很高,但是,他轉(zhuǎn)移到印版上的墨量也是很有限的。當(dāng)印品質(zhì)量的穩(wěn)定性受到嚴(yán)重破壞時(shí),其根本原因不在于油墨本身的性能,也不在于網(wǎng)紋輥的精度,而是由于網(wǎng)紋輥在工作過(guò)程中其墨穴被干固的油墨堵塞所致。墨穴底端的干墨,尤其是水基油墨干燥后較難溶解于新墨,除非溶解時(shí)間很長(zhǎng)。阻塞故障將減少墨穴的有效傳墨量。
因其阻塞的基本原因有3個(gè):a、更換印件時(shí),網(wǎng)紋輥清洗不*;b、長(zhǎng)時(shí)間停機(jī),沒(méi)有清洗網(wǎng)紋輥;c、油墨干燥性能過(guò)快。“工欲善其事,必先利其器”。所以,要保持墨量的傳遞,必須對(duì)網(wǎng)紋輥進(jìn)行合理的清洗。
目前,又以下5種清洗方法:
a、化學(xué)溶劑刷洗法
將化學(xué)溶劑噴灑在網(wǎng)紋輥表面,根據(jù)網(wǎng)紋輥材料選用適宜的細(xì)密刷子(陶瓷網(wǎng)紋輥用不銹鋼刷,金屬網(wǎng)紋輥用銅絲刷子),用刷子反復(fù)刷洗。這種方法只適于清洗粗網(wǎng)線的網(wǎng)紋輥。優(yōu)點(diǎn)是成本低、清洗方便、不污染環(huán)境;缺點(diǎn)是無(wú)法深入到墨穴中刷洗,所以清洗不*。很難清洗墨穴底部的污垢及積墨。因此,不能恢復(fù)墨穴容積。
b、化學(xué)溶劑浸泡法
將網(wǎng)紋輥全部或部分侵入高PH值得強(qiáng)腐蝕性清洗劑槽內(nèi),讓溶劑溶解軟化干固的油墨,zui后用清水洗去腐蝕性清洗液和經(jīng)充分腐蝕且軟化的油墨,這種方法雖然較為有效,但長(zhǎng)期使用,腐蝕性溶劑會(huì)滲透保護(hù)層,腐蝕鋼體,也不利于環(huán)保。
c、超聲波清洗法
將網(wǎng)紋輥浸放在一個(gè)充滿化學(xué)清洗溶液的超聲波清洗系統(tǒng)的槽內(nèi),槽內(nèi)變頻裝置發(fā)送高頻聲波,是溶液震動(dòng)并產(chǎn)生氣泡,墨穴內(nèi)的干油墨、樹(shù)脂、涂布料在溶液震動(dòng)及氣泡定向爆炸面產(chǎn)生的內(nèi)向爆炸力的共同作用下,從墨穴中一處并隨清洗液流走。清洗時(shí)間根據(jù)輥的大小基油墨阻塞情況而定,一般需要0.5-24h。在這個(gè)時(shí)間內(nèi),網(wǎng)紋輥長(zhǎng)期處在高頻超聲波震動(dòng)下,會(huì)破壞陶瓷層,對(duì)網(wǎng)紋輥的墨層,墨穴內(nèi)必會(huì)造成一定的損害 。另外,這種方法占地面積大,投資成本高,工藝復(fù)雜,雖然有一定清洗效果,但是這種方法是否完善,尚需實(shí)際檢驗(yàn)。
d、低壓噴洗法
用二碳酸鈉、小蘇打、作為清洗粉,在低壓下噴洗網(wǎng)紋輥,可以*清洗殘留在墨穴中的干油墨、樹(shù)脂、涂布料等,但要注意噴射壓力不宜過(guò)高,否則有可能把陶瓷土層從網(wǎng)紋輥體脫離,一般壓力不得超過(guò)0.1MPa。由于二碳酸鈉、碳酸氫鈉是一種軟化性清洗介質(zhì),易溶、無(wú)毒無(wú)害,符合當(dāng)今性的環(huán)保要求。實(shí)踐證明:這種方法清洗效果好,即可恢復(fù)墨穴容積,又可以現(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)行清洗,還包括墨斗、油脂、墨跡等。這種方法盡管近年來(lái)才發(fā)展,但很有潛力,值得推廣。
e、塑料細(xì)珠噴射清洗法
原理同低壓噴洗法類似,不過(guò)清洗粉用的是塑料細(xì)珠。這種清洗方法可使網(wǎng)紋輥的清洗速度提高30%,并能在提高印品質(zhì)量的同時(shí),還可以延長(zhǎng)網(wǎng)紋輥的使用壽命。這種方法塑料細(xì)珠的耗量少,清洗過(guò)程沒(méi)有任何有害物質(zhì)的排放和化學(xué)物品的沉淀,有利于環(huán)保,安全。
油墨阻塞墨穴是柔印中令人頭疼的問(wèn)題,用10倍或20倍放大鏡可以清楚地觀察墨穴阻塞的情況。
從印刷工藝角度考慮,柔印墨量一般要求為每平方米1.2克(UV油墨則更少),如果采用60度的墨穴角度,網(wǎng)紋輥的網(wǎng)線數(shù)為300線/in時(shí),墨穴體積則為每平方米3.5立方厘米。使用這樣的網(wǎng)紋輥,墨穴所能轉(zhuǎn)移的墨量達(dá)40%。印版圖文部分的墨層厚度約為1.5微米,這是網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大率zui低。
?。?)、刮墨刀裝置
刮墨刀的作用是從網(wǎng)紋輥表面刮去多余的油墨,更好的控制向印版滾筒轉(zhuǎn)移的墨量。
油墨固化不良(過(guò)快或過(guò)慢),油墨化學(xué)成分配比不當(dāng),勻墨不均等故障,都會(huì)影響刮墨效果。柔印油墨中有機(jī)顏料的顆粒直徑一般為2-5微米,這種小的顆粒一般不會(huì)造成過(guò)墨刀的磨損。但是,由于顏料顆粒在油墨中的粘結(jié)而使其顆粒變大,有的顏料顆粒直徑達(dá)10-25微米,此時(shí)顏料分散的不均勻性將會(huì)加快刮墨刀的磨損,影響刮墨性能,所以油墨在使用前必須充分均勻分散。
刮墨刀魚(yú)網(wǎng)紋輥配合使用,可對(duì)輸墨量定量控制。如前分析,這可以是柔印機(jī)適應(yīng)各種黏度的柔印油墨,在高速印刷下獲得高品質(zhì)印品。
刮墨刀裝置的兩種類型
?、俸?jiǎn)單刮墨刀裝置,即一片刮墨刀相切在網(wǎng)紋輥表面。這種簡(jiǎn)單刮墨刀裝置有正向式和逆向式兩種刮墨方式,如圖12所示。正向式刮刀一般采用在與網(wǎng)紋輥接點(diǎn)處切線成45度-70度的角度刮墨。正向式刮刀,與墨由刀內(nèi)流去,由于液壓會(huì)使刮刀浮起,所以必須對(duì)刮刀施加壓力,這就增加了網(wǎng)紋的磨損。由于液壓會(huì)使刮刀浮起,所以有可能使油墨中的異物、紙毛等通過(guò),會(huì)擦傷版面從而影響印品質(zhì)量。這時(shí),就需要刮刀橫向不斷往復(fù)竄動(dòng)機(jī)構(gòu),使墨刀裝置復(fù)雜。
逆向式刮刀一般采用在與網(wǎng)紋輥接點(diǎn)處切成140-150度的鈍角刮墨。逆向式刮刀,余墨由外流出,不必施加額外壓力,不傷害紋輥。
?、诿芊馐侥嫦螂p刮刀裝置。如圖13所示,這種裝置由墨室(又稱刮刀座)、兩片刮刀、墨式兩段有耐磨軟材料制造的側(cè)面密封板與網(wǎng)紋輥構(gòu)成一個(gè)封閉的墨腔。墨室由進(jìn)墨口與出墨口,油泵經(jīng)進(jìn)墨口將柔印油墨噴到網(wǎng)紋輥表面并儲(chǔ)存在墨室中,著墨后經(jīng)刮到刮墨,掛下的油墨可繼續(xù)循環(huán)使用。因?yàn)榉忾]式供墨,所以具有良好的封閉性,可以有效的減少油墨的揮發(fā)以及氣味的外泄,對(duì)衛(wèi)生和環(huán)保有很大好處。這種封閉式裝置還可以通過(guò)加熱或冷卻手段調(diào)節(jié)油墨黏度,同時(shí)還可增設(shè)清洗裝置,方便的將網(wǎng)紋輥墨穴內(nèi)的積墨及時(shí)清洗干凈,以保證穩(wěn)定的輸墨性能。需要補(bǔ)充說(shuō)明的是兩片刮刀作用各不相同,一片為反向式,成逆向刮刀,其掛吊網(wǎng)紋輥上多余油墨的作用;另一片為正向式,成為正向密封刀片,起密封作用。
3、干燥部分
柔印機(jī)上兩印刷部件(單元)之間的走帶長(zhǎng)度為250-400mm,而柔印速度一般達(dá)到150m/min,這意味著料卷上某點(diǎn)經(jīng)過(guò)干燥裝置的時(shí)間僅為幾分之一到十幾分之一秒,因此,要求柔印機(jī)的干燥裝置有良好的干燥效率。
柔印機(jī)的干燥裝置分為兩級(jí):一級(jí)是間色干燥,即在進(jìn)入下一印刷單元之前,使前色墨層盡可能*干燥,另一級(jí)是zui終干燥,即在各色油墨全部印刷完畢后,要*排除墨層中的溶劑,以免復(fù)卷或堆疊時(shí)造成蹭臟故障。
?。?)采用水基或溶劑型油墨的柔印機(jī)干燥部件
這類干燥部件采用加熱烘干方式干燥油墨,加熱元件是熱風(fēng)管和紅外線發(fā)光管。經(jīng)過(guò)加熱烘干之后,墨層中的溶劑得以揮發(fā),但是由于墨層在烘干時(shí)被加熱,油墨的連接料中的油脂可能還處于膠粘狀態(tài),必須安裝冷卻裝置冷卻之,以免在復(fù)卷或后續(xù)加工時(shí)為固化的樹(shù)脂及柔印機(jī)印刷速度和干燥加熱溫度都很高,必須安裝冷卻滾或其他冷卻裝置高熱效率的同時(shí),也保證干燥熱風(fēng)不從風(fēng)罩中逸出,以免對(duì)印版上的油墨造成不良影響。
加熱烘干裝置的安裝方式有兩種:一種是安裝在柔印機(jī)組的下部。這種方式結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。可以減少機(jī)器所占的空間;另一種是安裝在柔印機(jī)組的上部,顯然加熱烘干時(shí)產(chǎn)生的熱量向上方逸散,不會(huì)對(duì)其他構(gòu)件產(chǎn)生不良影響,這是目前的主流。
這里還需補(bǔ)充說(shuō)明兩點(diǎn):1、由于柔印機(jī)印刷速度和干燥加熱溫度都很高,必須安裝冷卻輥或其他冷卻裝置對(duì)承印材料(料卷)降溫,以免料卷(特別是PVC塑料薄膜、薄紙等)在加熱烘干過(guò)程中產(chǎn)生收縮、翹曲火熱膨脹等不良現(xiàn)象;2、為了減少溶劑型油墨在加熱烘干過(guò)程中逸散的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCS),應(yīng)配以VOCS后處理設(shè)備。后處理方法主要有兩種,催化氧化法和冷卻回收法。
?。?)采用UV或UV/EB柔印油墨的柔印機(jī)干燥部分
這兩種新型柔印油墨已有取代水基型及溶劑型柔印油墨的趨勢(shì)。UV或UV/EB柔印油墨100%固態(tài)含量,這兩種柔印油墨采用化學(xué)固化方法,幾乎沒(méi)有物理性的蒸發(fā),因而不存在環(huán)境污染問(wèn)題;又由于它們具有無(wú)毒、瞬間干燥、油墨顆粒微細(xì)、濃度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),目前在歐美已廣泛應(yīng)用。UV或UV/EB柔印油墨的使用,使得墨斗及干燥系統(tǒng)發(fā)生相應(yīng)的變化。
由于UV或UV/EB柔印油墨不需要溶劑稀釋,故可以省去熱烘道、烘箱積揮發(fā)性有機(jī)物(VOCS)后處理設(shè)備。由于不利于加熱烘干方式干燥油墨,故機(jī)構(gòu)及電子元件不會(huì)受到因加熱而產(chǎn)生高溫的干擾,也不會(huì)因高溫而引起料卷收縮、熱膨脹或翹曲變形。因此,印刷實(shí)行大大提高。有資料表明,UV或UV/EB柔印油墨性能價(jià)格比高,當(dāng)前其用量以10-20%的速度增長(zhǎng)。
UV或UV/EB柔印油墨干燥系統(tǒng)的光源,大多以中壓水銀燈為主流,實(shí)際使用過(guò)程中要注意下面5個(gè)問(wèn)題:
①干燥系統(tǒng)的加熱管理。盡管UV或UV/EB柔印油墨的干燥固化原理是利用UV(紫外線)光線或EB(電子束)照射油墨瞬間干燥固化,但是在水銀燈發(fā)射的光能中,UV光線所占的能量?jī)H占20%。IR(紅外線)光線卻占60%,可見(jiàn)光占20%。所以必須去除IR光纖產(chǎn)生的能量,因?yàn)樗y燈光照下可產(chǎn)生800度高溫。
UV油墨中的光引發(fā)劑和顏料都吸收UV光的能量。研究表明:油墨中的不同顏料吸收UV光的能力也不同,乳黃色和品紅色柔印顏料吸收少量UV光就可固化,所以其干燥性能好;而青色和黑色柔印顏料卻要吸收較多的UV光才能干燥固化并節(jié)省能源。
另外,用UV及UV/EB柔印油墨切忌光照過(guò)度。因?yàn)閁V柔印油墨在UV光照后,剩余的(未充分反應(yīng)的)光引發(fā)劑還要繼續(xù)反應(yīng)6-24小時(shí),即所謂后聚合反應(yīng)。若一開(kāi)始光照過(guò)度,UV墨膜會(huì)越來(lái)越硬,直至脆裂,應(yīng)向印品質(zhì)量的同時(shí)也無(wú)法再后續(xù)加工。
②保持干燥系統(tǒng)清潔。國(guó)外實(shí)踐證明,采用UV柔印油墨的柔印工藝對(duì)工作環(huán)境要求嚴(yán)格。如果工作環(huán)境條件差,特別工作空間情節(jié)性較低,再好的干燥裝置也不會(huì)獲得滿意的干燥效果。
?、?及時(shí)更換UV燈管。UV燈的使用壽命應(yīng)該按照生產(chǎn)廠家規(guī)定的額定壽命使用。當(dāng)超出其額定壽命1000-2000小時(shí)時(shí),即使燈管仍然發(fā)光,也應(yīng)更換燈管,因?yàn)檫@時(shí)UV燈發(fā)射UV燈的能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。
④反射光裝置必須保持清潔,反射鏡應(yīng)經(jīng)高度拋光以提高反射能力。因此,保持反射裝置清潔是保證反射的前提條件。
?、菔褂肬V柔印油墨時(shí),必須注意防輻射,UV光輻射對(duì)人體有一定危害。其實(shí),UV光能量相對(duì)較小,用一層薄膜的鉛皮等材料將UV等進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆忾]或遮蓋即可。
4、復(fù)卷收料部件
印刷且干燥后的卷筒料要復(fù)卷,以便儲(chǔ)存或后續(xù)加工。為了保證印刷套準(zhǔn)精度,獲得松緊均勻、端面整齊、外援輪廓規(guī)矩的印刷料卷,復(fù)卷部件都配備有張力調(diào)節(jié)和控制裝置,見(jiàn)圖6所示柔印機(jī)張力控制系統(tǒng)簡(jiǎn)圖。為了縮短停機(jī)時(shí)間,有的柔印機(jī)設(shè)有多個(gè)復(fù)卷部件用以不停機(jī)換卷。
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