Evolució de la tecnologia de secat i assecat de tinta
Som una empresa d'impressió gran a Shenzhen, Xina. Oferim totes les publicacions de llibres, impressió de llibres de tapa dura, impressió de llibres de papercover, quaderns de tapa dura, impressió de llibres sprial, impressió de llibres de selle, impressió de fullets, caixa d’envasos, calendaris, tot tipus de PVC, fulletons de productes, notes, llibres per a nens, adhesius, tipus de productes especials d'impressió en color de paper, joc de cartes, etc.
Per obtenir més informació, visiteu
http://www.joyful-printing.com. ENG només
http://www.joyful-printing.net
http://www.joyful-printing.org
correu electrònic: info@joyful-printing.net
L’any passat, a Drupa, la velocitat màxima de les premses d’efectes en fulls ha arribat als 20.000 fulls per hora i la velocitat màxima de les premses de diaris rotatius ha arribat als 100.000 exemplars per hora. Els clients que prefereixen aquestes màquines d’alta velocitat són la Xina. Indústria d'impressió, especialment paquets de cigarretes, plantes d'impressió de diaris. Es pot dir que augmentar la velocitat d’impressió té un gran potencial per a la màquina d’impressió mateixa, però la velocitat d’assecat de la tinta és un coll de botella per al desenvolupament. Per tant, la investigació sobre tintes UV, assecat tèrmic i assecat ràpid de tintes ha estat activa en els darrers anys. Aquest article parteix del principi d’assecat de la tinta i discuteix sobre l’últim desenvolupament de la font de llum i el disseny de dispositius de curat UV i assecat per calor.
Principi d'assecat i curat de la tinta
L'assecat de les tintes d'impressió inclou principalment l'assecat de la conjuntiva oxidada, l'assecat osmòtic, l'assecat volàtil i l'assecat de radiació.
1. Assecat de conjuntiva d'òxid
La tinta conté un oli sec, i els àcids grassos insaturats de l'estructura molecular de l'oli reaccionen químicament amb l'oxigen de l'aire i es polimeritzen en una estructura de xarxa macromolecular mitjançant una estructura lineal d'una molècula petita per formar una substància sòlida. Aquest procés de reacció química s’anomena La conjuntiva oxidada és seca.
2. Assecat d'osmosi
El lligant de tinta conté més oli mineral, com ara la gasolina, el querosè d’alta temperatura, etc. Quan l’oli mineral de la tinta penetra a la fibra de paper porosa, el pigment es fixa a la superfície del paper per formar una capa de pel·lícula sòlida, que es denomina assecat osmòtic.
3. Assecat volàtil
La tinta conté una gran quantitat de substàncies volàtils com ésteres de colofònia d’hidrocarburs alifàtics, dissolvents d’hidrocarburs aromàtics, alcohols, cetones, dissolvents d’ester i similars. Després de transferir la tinta a la superfície del substrat d'impressió, el dissolvent s'evapora i el pigment es fixa per formar una capa de pel·lícula sòlida, que s'anomena assecat de volatilització.
4. Curat per radiació
La curació per radiació és una reacció química en la qual un monòmer químic està reticulat en una xarxa de polímers per formar un sòlid, i la velocitat de curació és ràpida i la capa de pel·lícula formada és dura i brillant, però l'adhesió és pobra. Actualment hi ha tres tipus de mètodes de curat de radiació que s'utilitzen habitualment.
(1) Assecat per radiació infraroja. La tinta conté un agent quelant i pot irradiar-se mitjançant llum infraroja d'ona mitjana amb una longitud d'ona de 3 a 30 μm per accelerar la reacció de polimerització i la calor generada promou l'evaporació del dissolvent i accelera l'assecat de tinta. Les ones d’ona curta, d’ona llarga no són propícies per assecar la tinta.
(2) curació de radiació UV (UV). La tinta conté un fotoiniciador com la benzofenona (longitud d’ona d’absorció de 240-340 nm), 2-tioxantona (longitud d’ona d’absorció de 200-400 nm) i altres derivats, i el fotoiniciador està en el rang de 250-420 nm. Sota la irradiació de la llum ultraviolada, la resina iniciïdora de doble enllaç no es pot obrir ràpidament en menys de 0,1 segons i la reticulació, com el poliuretà o l'epoxi acrilat, es solidifica i s'asseca. La tinta UV curable és substancialment lliure de dissolvents.
(3) Curat de radiació de feix d’electrons (EB). El tub de càtode termoònic emet un feix d’electrons radiants d’alta energia i la longitud d’ona de la radiació es selecciona ajustant l’emissor de tubs de càtode, de manera que no hi ha llum visible ni raigs infrarojos que acompanyen la radiació i és completament una font de llum freda. El feix d’electrons té una alta intensitat de radiació efectiva i pot fer que la resina polimeritzi directament en un sòlid. Per tant, es pot ometre un fotoiniciador a la tinta EB. El fotoiniciador de la tinta UV s’extreu o s’afegeix en una petita quantitat per servir de tinta d’un feix d’electrons.
Normalment, l'assecat de la tinta d'impressió no és un únic mètode d'assecat, sinó que hi ha diversos assecaments simultanis. Per exemple, l'assecat de tinta offset és la conjuntiva oxidada, la infiltració, la volatilització, etc., que es produeixen principalment per l'assecat de conjuntiva oxidada; la tinta d'impressió de diaris és principalment l'assecatge osmòtic; la tinta de gravat és principalment volàtil i seca.
Equips d'assecat i curat de tinta comuns
Sovint, l'assecat de tinta és un assecat compost, de manera que s’utilitza l’equip d'assecat, la configuració dels paràmetres i la millor eficiència d'assecatge, mentre que l’estalvi d’energia és el problema més preocupant per a les impressores.
1. Equip d'assecat d'infrarojos
(1) Font de llum. Per assecar la tinta, l’efecte de l’onna mitjana és el millor i hi ha tres tipus de fonts de llum infraroja.
El primer tipus és una font de radiació de fil de calefacció i un tipus comú és una làmpada de quars revestida de resistència no tancada. La intensitat de la radiació tèrmica del llum no es pot controlar amb la distribució de la longitud d’ona de la llum, l’eficiència és baixa, el preu és baix i la vida útil és d’uns 2000 a 3000 hores.
El segon tipus de font de llum és col·locar el cable de resistència al tub de quars tancat i pot carregar diferents gasos al tub per canviar les característiques de distribució de longituds d'ona de la llum de la radiació i, alhora, aïllar el filament de l'oxigen de la llum. l’aire, i l’eficiència de la radiació és alta. Actualment, la majoria de les màquines d'impressió importades estan equipades amb una font tan lleugera i la seva vida útil és de 5.000 a 10.000 hores. No obstant això, una gran part de l'energia radiant es distribueix a la llum visible i als raigs infrarrojos llunyans, i els raigs infrarojos d'ona mitjana no són molt rics.
El tercer tipus és un tub emissor de llum de semiconductors electrotèrmics. La forma és un material semiconductor mat vermell o gris recobert a l'exterior del tub ceràmic i la paret interior del tub es roda al voltant del cable de resistència. La radiació elèctrica s'utilitza per induir la radiació del material semiconductor, i la llum és de color vermell fosc o negre quan s'encén el llum. La distribució de la longitud d’ona de l’energia radiant es pot canviar seleccionant el material semiconductor i l’eficiència de la radiació és extremadament alta.
(2) reflector de llum infraroja. Actualment, hi ha dos tipus d’usos comuns, un és un reflector xapat en or, que està recobert d'una pel·lícula metàl·lica al voltant de 180º, la pel·lícula metàl·lica reflecteix l’eficiència infraroja fins a un 90%; l'altre és un reflector d'alumini o placa d'alumini amb forma de forma el·líptica o, com es mostra a la figura 2, més a prop de la llum de la pantalla, major eficiència en la reflexió, la més alta reflectència pot arribar al 85%.
(3) Dissipació de calor de llums infrarojos. La superfície de la llum infraroja es pot refredar mitjançant el mètode de bufat i el volum d’aire no afecta la potència de llum infraroja de la llum. Atès que només un 1% de l’energia irradiada per la llum infraroja s’absorbeix pel paper i la tinta, i la resta de l’energia es converteix completament en calor, fet que fa que la temperatura augmenti al voltant de la màquina. fora o reciclat.
(4) Àmbit d'aplicació. Les llums infrarojes s'utilitzen per assecar la tinta infraroja. L'eficiència d'assecat de les tintes infrarojes no especials és molt baixa i ni tan sols funciona per a algunes tintes. La infraroja té potència penetrant, pot assecar simultàniament les capes inferior i superior de la pel·lícula de tinta, accelerar la penetració de la tinta i promoure l'oxidació de la conjuntiva, especialment en l'aplicació de la impressió de capa de tinta gruixuda i assecat de vernís. L’efecte d’assecat del offset, el relleu, la serigrafia, la tinta d’impressió, la tinta d’impressió flexogràfica i el vernís a base d’aigua amb baix contingut de dissolvent és molt bo.
2. Equips d'assecat d'aire calent
(1) Font de calor. Hi ha tres tipus de fonts de calor per generar aire calent: conductes d’aire calent elèctric, com ara acer inoxidable, vidre de quars i conductes d’aire calent de petxines de ceràmica; canonades d'oli d'alta temperatura, olis d'alta temperatura escalfen l'aire a través de canonades per generar aire calent; Les canonades de vapor d'alta temperatura generen vapor d'alta temperatura a través de les calderes per generar aire calent. .
(2) Dispositiu d’aire calent. L’aire al voltant de la font de calor s’escalfa per un ventilador que es fa volar a la superfície de la tinta i l’angle entre la direcció de l’aire calent i el funcionament del paper s’ajusta per millorar l’eficàcia de l’assecat d’aire calent.
Com més gran és la velocitat de l'aire calent en relació amb el paper, millor serà reduir la pressió de vapor a la superfície del paper i augmentar la velocitat d'evaporació del dissolvent; ajustar la direcció del vent fa que la direcció del vent afegeix efecte a la velocitat de funcionament del paper, que és més propici per a l'assecat. La velocitat del vent del conducte d’aire calent no ha de ser inferior a la velocitat requerida. En cas contrari, la dissipació de calor a la superfície del conducte cremarà el tub. La velocitat del vent no hauria de ser massa alta, ja que es perdrà energia durant el cicle del vent i es pot aconseguir l’efecte d’assecat òptim seleccionant adequadament la pressió del ventilador i el volum d’aire.
(3) Àmbit d'aplicació. És adequat per a l'assecat de tintes d'impressió flexogràfica i flexogràfica de plàstic i vernissos a base de dissolvents, i també pot accelerar l'assecat de tintes i vernissos a base d'aigua.
3. Equip de curat UV
(1) Font de llum. Làmpades de mercuri d'alta pressió i llums d'halogenurs metàl·lics d'ús freqüent. Les làmpades de mercuri d'alta pressió són excitades pels àtoms de mercuri per formar un espectre continu, que regula el contingut de mercuri al tub de la llum, de manera que la longitud d'ona de la radiació sigui de 254-420 nm a la secció de curat, i els raigs ultraviolats siguin rics. La làmpada d’halogenurs metàl·lics és un halogenurs metàl·lics, com el gali o el ferro afegit a la làmpada de mercuri, i la radiació s’excita sota la condició d’excitació del mercuri. Es poden afegir els diferents metalls segons la diferència d’espectre d’absorció de la tinta, de manera que la llum UV absorbeixi més tinta i la absorbeixi. Les ones de llum milloren l’eficiència de la curació.
Les làmpades d’halogenurs metàl·lics tenen un contingut d’impureses extremadament baix i una alta puresa de materials d’elèctrodes. Per tant, el procés de fabricació és complicat, difícil i costós. Actualment, a la Xina no es poden produir llums d’halogenurs metàl·lics d’alta qualitat i alta potència. Els existents al mercat són American Fusion, Germany IST, productes d’empreses com Yanqi, Japó. El llum amb una densitat de potència de 160 W / cm té una vida útil de fins a 2000 hores i el cap del llum no és negre. Encara pot arribar al 50% de radiació després de 4000 hores.
(2) Font de llum UV de fred. Quan s'encén la llum UV, la seva temperatura interna hauria d'arribar als 600 ~ 1000 ° C. Si la temperatura a l'interior del llum és massa baixa o la velocitat del vent és massa alta, la llum s'apagarà, de manera que la font de llum freda no existeix, però es pot utilitzar el sistema de refrigeració de la llum.
(3) Llums de microones UV. Aquest és un nou producte de Fusion Company. El llum té 6 polzades de llarg i no té elèctrodes metàl·lics als dos extrems. El microones estimula el moviment d’alta velocitat de les molècules que absorbeixen els microones a la llum per generar calor i després excita el mercuri, els halurs metàl·lics i altres substàncies per emetre llum. L’alumini és un bon material per reflectir microones. La font de microones emet microones en una pantalla el·líptica d’alumini, centrant-se en la inducció de luminescència de mercuri o halogenurs metàl·lics en una làmpada sense llum.
Les característiques de les làmpades de microones són:
1 Intensitat de radiació ajustable amb característiques de distribució de longitud d'ona, seleccioneu la longitud d'ona de radiació òptima, de manera que la tinta assoleixi l'efecte de curació desitjat.
2 Atès que el llum no té elèctrode, la vida pot arribar a 5000 hores quan la densitat de potència és de 300 W / cm i el commutador no afecta la vida útil de la llum.
3 Com que la font de microones és fàcil de controlar, el llum de microones es pot iniciar amb freqüència i amb freqüència, però el microones també té un estat d'espera (mantenint l'estat de funcionament) i només en aquest estat es pot iniciar ràpidament. Aquesta funció és idònia per al seu ús amb discos òptics i premses d’impressió autoadhesives, ja que els discs d’impressió de pantalla i la impressió autoadhesiva són principalment d'impressió intermitent.
4 secció de curat UV amb llum de microones és rica en espectre, menys banda infraroja, de manera que la temperatura de radiació de microones és menor.
5 Atès que el llum de microones no té elèctrodes, és convenient canviar el tub de la llum i no es requereix cablejat.
6 Com que no hi ha alliberament d'elèctrodes, els extrems de la llum no es tornaran negres.
7 A causa de la limitació del mode de transmissió de microones, la longitud màxima del tub de microones és de 6 polzades. La connexió del tub pot augmentar l’amplada de curació. Atès que la bretxa del tub és petita, el punt d’acoblament no afectarà l’efecte de curació.
8 llums de microones són més cars, un conjunt d’equips de curació de 6 polzades és d’uns 50.000 iuans. Actualment, el mercat intern s’utilitza principalment per a la curació de tintes UV compatibles amb impressió d’injecció de tinta, cable, canonada, envasos flexibles i altres impressores d’injecció de tinta.
9 El material d'il·luminació del llum de microones és el mateix que el llum UV ordinari i la distribució de la longitud d'ona de la radiació és igual, de manera que no es necessita cap tinta especial.
(4) disseny de reflector de llum UV. La selecció científica de materials reflectants i el disseny racional de l’estructura del reflector pot doblar l’efecte de curació i estalviar energia. El cristall d’alumini format per l’oxidació àcida d’alumini pur té una reflectància del 90% a la llum UV, mentre que la llum d’alumini sense tractament oxidat reflecteix l’eficiència de la llum UV inferior al 60%; la reflectància de l'acer inoxidable a la llum UV és inferior al 60%; i la reflexió de la llum UV per recobriment de semiconductors La taxa és del 94%, però el cost és més gran. Al mateix temps, els raigs infrarojos i la llum visible poden travessar la capa de recobriment per arribar a la superfície del reflector i es descarreguen a través del dispositiu de refrigeració.
La tendència de desenvolupament del disseny del reflector és el canvi d’obertura i alçada, és a dir, l’àrea de la secció transversal es torna més petita per escurçar el camí de reflexió i reduir la pèrdua d’intensitat de la llum a causa del llarg recorregut. A més, la part superior del reflector i el reflector canvien el disseny de la ventilació superior original, de manera que l’energia radiant a la part superior del tub es reflecteix al paper, com es mostra a la figura 4. Des de l’àrea de la secció transversal de la coberta de la llum és petita, la distància de la paret de la llum a la superfície reflectant és massa alta, de manera que la temperatura del reflector és massa alta i la resistència del vent del reflector superior afecta la dissipació de la coberta de la llum. La solució és utilitzar una coberta d’aigua freda o augmentar la quantitat de dissipació de calor per dissenyar correctament la ruta d’aire de refrigeració.
Introducció a equips de curació avançats
1. Equip de curat UV per microones
La característica del dispositiu és que, a causa de les necessitats del canal de transmissió de microones, el llum té un gran volum i no s'ha d'instal·lar al canal de lliurament de la màquina d'impressió offset de fulls, generalment amb la màquina d'impressió flexogràfica tipus unitat, impressió de gravat màquina, taula i impressió autoadhesiva. La màquina és idònia per al seu ús i el sistema de impressió de discos òptics i d'injecció de tinta també són idonis per a l'equipament, però a causa del preu elevat, la fàbrica d'impressió poques vegades s'utilitza.
2. Equip de curat UV de gran densitat de potència
La làmpada UV de l'elèctrode produïda al Japó té una densitat de potència de 240-300 W / cm, que es pot utilitzar per a la curació de la impressió rotativa de la pasta de plata UV a la unitat d'impressió de forma; la densitat de llum de la llum UV de la màquina d'impressió flexogràfica americana McAndy. Ha arribat als 400 W / cm i la velocitat de curat és de 150 m / min; la densitat de llum de microones de Fusion Company és de 400W / cm.
L’equip de curat UV de densitat d’alta potència no només agilitza la velocitat de curat, sinó que facilita la curació completa de la capa de tinta UV en capes de tinta UV gruixudes i en paper aspre. A més, augmentar la densitat de potència de la llum UV pot reduir la sensibilitat de la tinta UV i reduir el contingut del fotoiniciador, millorant així l'estabilitat i la sensibilitat de la tinta UV, facilitant l'emmagatzematge i el transport i reduint el preu.
3. Sistema de curatatge UV per refrigeració per aigua
A causa del desenvolupament del concepte de disseny d’equips d’impressió, l’estructura de la màquina d’impressió és més compacta i bella, i el pas de refrigeració per aire més gran de curat per UV ja no pot satisfer els requisits. Per tant, aquestes màquines d'impressió solen utilitzar equips de curatatge UV refrigerats per aigua. Per exemple, el sistema d'assecat UV de la màquina d'impressió offset multicolor importada és refrigerat per aigua i la màquina d'impressió autoadhesiva per satèl·lit també està equipada amb un sistema UV refrigerat per aigua.
Sovint l’autor troba a la fàbrica d’impressions que hi ha molts fenòmens irracionals en el procés d’assecat i curat de la tinta, cosa que comporta un gran malbaratament d’energia elèctrica. Per exemple, alguns equips de curat no són científics, encara que el preu és barat, però l'eficiència és molt baixa. La velocitat d'un parell de màquines de vidre és inferior a 3.000 fulls per hora. S'utilitzen tres llums UV de 10 kW. Es pot utilitzar una llum de 12 kW. Per exemple, la font d’alimentació del sistema de curació de la unitat frontal i posterior de la màquina d’impressió de tipus unitat no és raonable, la qual cosa resulta en una velocitat d’impressió. I molts fabricants només consideren el cost dels equips, ignorant les despeses de l'electricitat. Com a resposta als problemes esmentats, es recomana que l'empresa d'impressió tingui en compte molts aspectes a l'hora de seleccionar un equip de curat.