水冷UV固化機(jī)干燥方式和干燥裝置

一、干燥方式

"干燥"指的是油墨轉(zhuǎn)移后發(fā)生的全部過程。如從橡皮布或印版到承印材料，由此在承印材料和印刷油墨之間形成一個(gè)穩(wěn)定的聯(lián)結(jié)。在這個(gè)過程中，印刷油墨固化，并為印后加工和最終印刷品的完成建立可靠的基礎(chǔ)。

在收紙裝置中，集成了多個(gè)干燥系統(tǒng)的單張紙膠印機(jī)。通常對(duì)不同油墨或光油千燥方法的不同，常常需要不同的千燥系統(tǒng)或優(yōu)化干燥過程各種方法的組合。如果在SI9-11在收紙裝置中配置不同類型干燥系統(tǒng)印刷機(jī)上同時(shí)安裝紅外或UV機(jī)干燥裝置，能加強(qiáng)印刷機(jī)的適應(yīng)能力。

影響印刷油墨干燥的主要因素有以下幾種。

1)油墨的成分：主要為連結(jié)料、載體與添加劑。

2)承印材料的特性：如滲透能力。

3)印刷狀況：如油墨的轉(zhuǎn)移量、紙堆高度、印刷速度等。

4)環(huán)境狀況：如工作場(chǎng)地的溫濕度。通常溫度對(duì)干燥的影響很關(guān)鍵，溫度越高，油墨的聚合速度越快，油墨的黏度越低，越有利于滲透。溶劑揮發(fā)越快，就越有利于干燥。

5)干燥劑的結(jié)構(gòu)：包括油墨表面的氣流、反應(yīng)周期、供墨類型等。

在印刷的實(shí)際過程中，往往對(duì)油墨的千燥特性有兩種要求。即，在印刷作業(yè)中以及在短時(shí)間的等待中，粘在墨棍上的油墨盡量不干燥或干燥變慢。而在印刷后所承印材料上的油墨能夠快速千燥固化。

1.物理過程的干燥

滲透千燥是一個(gè)物理過程，其過程取決于印刷油墨的載體黏度。連結(jié)料以及承印材料的吸收能力。滲透干燥過程在印刷油墨轉(zhuǎn)移到紙張時(shí)就已開始，其后在承印材料中的滲透則取決于承印材料的吸收能力和吸收速度，吸收速度由承印材料的空隙度和潤濕性來決定。而且印刷油墨的黏度越低，吸收速度將越快。是油墨滲透方式與承印材料吸收能力的關(guān)系。承印材料吸收能力如果過高，則導(dǎo)致油墨連結(jié)料的枯竭，使油墨失去光澤和耐摩擦性，并旦池墨中的顏料容易被擦除掉。如銅版紙的印刷質(zhì)量就比膠版紙要好。

紙張滲透性不僅取決于與承印材料的吸收性，還與印刷油墨的黏度有關(guān)，吸收速度取決于印刷油墨和承印材料之間的潤濕特性。

 

2.紅外線千燥

如果油墨黏度低，則印刷油墨的干燥就快，當(dāng)溫度升高時(shí)，油墨黏度就會(huì)降低。采用紅外福射裝置能夠加熱轉(zhuǎn)移的油墨膜，同時(shí)也能夠加熱承印材料。在膠印機(jī)中，采用紅外線千燥加快干燥的原理為：

1)通過加熱來降低油墨黏度，使得滲透過程加快。

2)在加熱的承印材料環(huán)境中，氧化作用會(huì)加快。

3)在油墨層中施加少量的水，可以使氧化作用加快。

當(dāng)溫度升高時(shí)，化學(xué)干燥過程的氧化結(jié)

膜將伴隨物理千燥過程的加快而加快，這個(gè)現(xiàn)象適合于各種膠印油墨，它使紅外線福射范圍與連結(jié)料成分在吸收的頻率范圍內(nèi)相一致。提高了輔射裝置的效果。如果福射裝置的最大能量和印刷油墨或上光溶劑的最大滲透相一致，則能夠獲得最好的紅外福射效果?紅外福射裝

置所使用的波長為：短波0.8-2on,相當(dāng)于1500-2700°C的電爐絲的溫度福射主要滲透到紙張；中波2-4fzm,相當(dāng)于750-1500°C的電爐絲溫度，主要為加熱油墨層的空氣。

試驗(yàn)表明，采用短波或中波紅外福射裝置，印刷油墨能夠獲得最好的吸收。而且，短波福射裝置具有更高的輔射效率。

由于滲透對(duì)于快速千燥特別重要，因而在吸收性承印材料上印刷時(shí)，紅外千燥最為有效，給出了根據(jù)滲透特性的紅外福射效應(yīng)曲線。紅外福射也加熱承印材料上沒有印刷的非圖文區(qū)域，其會(huì)很快地導(dǎo)致承印材料溫度上升，并有利于加快聚合，列出了紅外干燥的結(jié)果和要求。

 

油墨快速滲透的結(jié)果就是油墨背面不易贈(zèng)臟，更適合敏堆的性能由于采用紅外系統(tǒng)，使印刷機(jī)的高額投資帶來高生產(chǎn)效率最終干燥相對(duì)加快高耗能在印刷紙張到達(dá)收紙裝置之前，噴粉消耗更低，使印刷機(jī)生產(chǎn)質(zhì)量更高、起臟更少增加機(jī)器的溫度和印刷車間的溫度使用更少的粉末，易于印后加工。

 

3.揮發(fā)干燥

由樹脂、顏料、溶劑組成的印刷油墨，其部分千燥是通過揮發(fā)千燥來實(shí)現(xiàn)的。其首先是從液態(tài)溶劑轉(zhuǎn)為氣態(tài)，然后將生成的氣體排出或加人新的氣體。在加熱過程中，承印材料會(huì)因溫度的變化嚴(yán)生一定的變形，這將導(dǎo)致印刷過程中的套印困難。因此，對(duì)印刷機(jī)的千燥裝置，要求盡可能避免承印材料的溫度產(chǎn)生變化。當(dāng)印刷油墨揮發(fā)千燥時(shí)，其主要是溶劑的揮發(fā)，干燥過程取決于印刷油墨表面的連結(jié)膜中熱量和物質(zhì)的傳遞。

表面溫度、承印材料上的空氣速度以及局部壓力的差別，是干燥速度的主要參數(shù)。通過增加對(duì)流熱強(qiáng)度，能夠加快揮發(fā)干燥。因此，通過福射裝置或熱風(fēng)，能夠與空調(diào)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的結(jié)合。

4.化學(xué)千燥過程中的氧化結(jié)膜

在膠印的吸收性承印材料上，油墨首先通過滲透干燥，再通過氧化和聚合干燥。印刷墨膜的最終干燥僅僅是燥油和樹臘的氧化和聚合作用，獲得的合適交聯(lián)的印刷墨膜，須具有一定的抗摩擦和耐磨損的能力。同時(shí)保持產(chǎn)品使用需要的適當(dāng)彈性。

含有燥油的膠印油墨氧化干燥是連結(jié)料分子和空氣氧化的直接作用，不需要附加裝置，因此，在收紙堆中，必須給紙張上需要聯(lián)結(jié)的墨膜提供足夠的空氣。通過噴粉是能夠增加紙張之間的間隔，可以使空氣擴(kuò)散到紙堆中，有利于紙堆中紙張的千燥，還可以避免印刷圖文背面贈(zèng)臟。在印刷油墨中氧化UV光固機(jī)干燥需要一定時(shí)間，但可以通過催化劑來加速干燥。催化劑常采用與油溶性酸結(jié)合形式的鉆鹽或猛鹽。

在油墨中，鉆鹽干燥劑是"表面千燥劑"，其干燥過程是以油墨的表面開始干燥，而猛鹽是一種整體干燥劑，即內(nèi)部和外表面同時(shí)開始干燥。為了保證干燥過程正常進(jìn)行，千燥劑通常采用化合物。對(duì)每種油墨與承印材料的組合，干燥劑都有最佳添加量，添加過多，會(huì)導(dǎo)致油墨在墨輔上過快的干燥。在承印材料上也會(huì)產(chǎn)生油墨轉(zhuǎn)移素魂的現(xiàn)象。

影響油墨干燥的因素有以下幾種。

1)在印刷油墨中：有顏料、連結(jié)料、千燥劑。

2)在承印材料中：有pH值、承印材料涂層的組合、滲透性能、吸水性、收紙紙堆的溫度。

3)在膠印作業(yè)中：有pH值、潤濕液的鹽分、潤版液的硬度、酒精百分比。

紅外福射對(duì)氧化結(jié)膜沒有直接的效果，它只提升了溫度，以增加反應(yīng)速度。如果用UV燈管福射和電子束來輔射，能使油墨產(chǎn)生福射交聯(lián)的化學(xué)干燥。

5.UV千燥

UV干燥的實(shí)質(zhì)是輔射聚合連結(jié)料，因此，所使用的印刷油墨或光油是加有光引發(fā)劑的UV油墨或UV光油。

所請(qǐng)UV油墨指的是波長100-380nm紫外光的轄射下產(chǎn)生交聯(lián)固化的油墨。它與常規(guī)的膠印油墨結(jié)構(gòu)不同，其主要成分為：單體、聚物、添加劑和光引發(fā)劑。UV油墨不含揮發(fā)性物質(zhì)。其單體呈液狀，用于調(diào)節(jié)印刷過程中池墨的黏滯度。單體與預(yù)聚物共同形成交聯(lián)體。在UV光的照射下，單體與預(yù)聚物發(fā)生反應(yīng)，形成三維交聯(lián)聚合物，光引發(fā)劑的作用是在UV光照射時(shí)，觸發(fā)聚合所引發(fā)的鏈反應(yīng)，使單體和預(yù)聚物形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。UV油墨中的色料和添加劑與其他池墨類似。

UV干燥系統(tǒng)一般封閉在一個(gè)反射室中，可以采用一個(gè)或幾個(gè)波長為100-380nm的UV燈進(jìn)行福射，UV燈的結(jié)構(gòu)在UV干燥過程中會(huì)產(chǎn)生高溫和臭氧。因此，系統(tǒng)設(shè)置了冷卻裝置和臭氧排除裝置。