Тенденция развития технологии отверждения и сушки чернил

Тенденция развития технологии отверждения и сушки чернил

Мы большая полиграфическая компания в Шэньчжэнь, Китай. Мы предлагаем все публикации книг, печать книг в твердом переплете, печать книг в твердом переплете, тетрадь в твердом переплете, печать книг sprial, печать книг с брошюровкой, печать упаковок, коробки, календари, все виды ПВХ, брошюры о продуктах, заметки, детские книги, наклейки, все виды специальной бумажной цветной полиграфической продукции, карточные игры и т. д.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, посетите

http://www.joyful-printing.com. Только ENG

http://www.joyful-printing.net

http://www.joyful-printing.org

электронная почта: info@joyful-printing.net

В прошлом году на Drupa максимальная скорость листовых офсетных печатных машин достигла 20 000 листов в час, а максимальная скорость ротационных газетных прессов достигла 100 000 копий в час. Клиентами, которые предпочитают эти высокоскоростные машины, является Китай. Полиграфическая промышленность, особенно пачки сигарет, газетные типографии. Можно сказать, что увеличение скорости печати имеет большой потенциал для самой печатной машины, но скорость высыхания чернил является узким местом для развития. Поэтому исследования в области УФ-отверждения, термической сушки и быстросохнущих чернил были активными в последние годы. Эта статья начинается с принципа сушки чернил и описывает новейшие разработки источника света и устройства для УФ-отверждения и тепловой сушки.

Принцип сушки и отверждения чернил

Сушка печатных красок в основном включает сушку окисленной конъюнктивы, осмотическую сушку, летучую сушку и радиационную сушку.

1. Оксид конъюнктивы сушки

Чернила содержат сухое масло, а ненасыщенная жирная кислота в молекулярной структуре масла химически реагирует с кислородом воздуха и полимеризуется в макромолекулярную сетчатую структуру с помощью линейной структуры небольшой молекулы с образованием твердого вещества. Этот химический процесс реакции называется «Окисленная конъюнктива сухая».

2. Осмос сушки

Связующее для чернил содержит больше минерального масла, такого как бензин, высококипящий керосин и т. Д. Когда минеральное масло в чернилах проникает в пористое бумажное волокно, пигмент фиксируется на поверхности бумаги, образуя слой твердой пленки, которая называется осмотической сушкой.

3. Летучая сушка

Чернила содержат большое количество летучих веществ, таких как сложные эфиры алифатических углеводородов и канифоли, ароматические углеводородные растворители, спирты, кетоны, эфирные растворители и тому подобное. После того, как чернила переносятся на поверхность печатной подложки, растворитель испаряется, и пигмент фиксируется, образуя слой твердой пленки, который называется улетучивающей сушкой.

4. Радиационное отверждение

Радиационное отверждение представляет собой химическую реакцию, в которой химический мономер сшивается в полимерную сеть с образованием твердого вещества, и скорость отверждения является высокой, а сформированный слой пленки является твердым и ярким, но адгезия плохая. В настоящее время обычно используются три типа методов радиационного отверждения.

(1) Инфракрасная сушка. Чернила содержат хелатирующий агент и могут облучаться инфракрасным излучением средней длины волны с длиной волны от 3 до 30 мкм для ускорения реакции полимеризации, а выделяемое тепло способствует испарению растворителя и ускоряет высыхание чернил. Коротковолновое, длинноволновое инфракрасное излучение не способствует высыханию чернил.

(2) УФ (УФ) радиационное отверждение. Чернила содержат фотоинициатор, такой как бензофенон (длина волны поглощения 240-340 нм), 2-тиоксантон (длина волны поглощения 200-400 нм) и другие производные, а фотоинициатор находится в диапазоне 250-420 нм. Под воздействием ультрафиолетового света ненасыщенная инициирующая двойную связь смола может быть быстро раскрыта менее чем за 0,1 секунды, и сшивка, такая как полиуретан или эпоксиакрилат, затвердевает и высушивается. УФ-отверждаемые чернила практически не содержат растворителей.

(3) Отверждение электронно-лучевым (EB) излучением. Термоэлектронная катодная трубка испускает лучистый электронный луч высокой энергии, и длина волны излучения выбирается путем регулировки излучателя катодной трубки, чтобы не было видимого света и инфракрасного луча, сопровождающего излучение, и это полностью источник холодного света. Электронный пучок имеет высокую эффективную интенсивность излучения и может непосредственно вызывать полимеризацию смолы в твердое вещество. Следовательно, фотоинициатор может быть опущен в чернила EB. Фотоинициатор в УФ-чернилах удаляется или добавляется в небольшом количестве, чтобы служить чернилами для отверждения электронным лучом.

Обычно сушка печатной краски - это не единственный метод сушки, но несколько сушки происходят одновременно. Например, сушка офсетной краски - это окисленная конъюнктива, инфильтрация, улетучивание и т. Д., Которые в основном вызваны высушенной конъюнктивой; печатная краска для газет в основном осмотическая сушка; Глубокие чернила в основном летучие и сухие.

Обычное оборудование для сушки и отверждения чернил

Сушка чернил часто представляет собой комплексную сушку, поэтому наиболее важным вопросом для принтеров является то, какое оборудование для сушки используется, как установить параметры и обеспечить лучшую эффективность сушки при экономии энергии.

1. Инфракрасное сушильное оборудование

(1) Источник света. Для сушки чернил лучше всего использовать инфракрасное излучение средней длины, и существует три вида источников инфракрасного света.

Первый тип представляет собой источник излучения нагревательного провода, а распространенным типом является кварцевая лампа с незамкнутым резистивным покрытием. Интенсивность теплового излучения лампы не может контролироваться с помощью распределения длины волны света, эффективность низкая, цена низкая, а срок службы составляет от 2000 до 3000 часов.

Второй тип источника света предназначен для размещения резистивного провода в закрытой кварцевой трубке и может заряжать различные газы в трубке для изменения характеристик распределения длины волны излучения света и в то же время изолировать нить от кислорода в воздух, а эффективность излучения высокая. В настоящее время большинство импортных печатных машин оснащены таким источником света, а срок службы составляет от 5000 до 10000 часов. Однако большая часть лучистой энергии распределяется в видимом свете и в дальнем инфракрасном луче, а средневолновые инфракрасные лучи не очень богаты.

Третий тип представляет собой электротермическую полупроводниковую светоизлучающую трубку. Форма представляет собой красный или серый матовый полупроводниковый материал, покрытый снаружи керамической трубки, и внутренняя стенка трубки намотана вокруг резистивного провода. Электрическое излучение используется, чтобы вызвать излучение полупроводникового материала, и свет становится темно-красным или черным, когда лампа зажигается. Распределение длины волны лучистой энергии можно изменить, выбрав полупроводниковый материал, и эффективность излучения чрезвычайно высока.

(2) Инфракрасный отражатель лампы. В настоящее время существует два типа общих: один - позолоченный отражатель, который покрыт металлической пленкой на 180 °, металлическая пленка отражает эффективность инфракрасного излучения до 90%; другой - отражатель из алюминиевой или алюминиевой пластины эллиптической или фигурной формы, как показано на рис. 2, чем ближе лампа к абажуру, тем выше эффективность отражения, самая высокая отражательная способность может достигать 85%.

(3) Тепловыделение инфракрасных ламп. Поверхность инфракрасной лампы можно охлаждать методом обдува, и объем воздуха не влияет на выходную мощность инфракрасной лампы. Поскольку только около 1% энергии, излучаемой инфракрасной лампой, поглощается бумагой и чернилами, а остальная энергия полностью преобразуется в тепло, вызывая повышение температуры вокруг машины, ее необходимо исчерпать до снаружи или переработано.

(4) Сфера применения. Инфракрасные лампы используются для инфракрасной сушки чернил. Эффективность сушки нестандартных инфракрасных чернил очень низкая, и она даже не работает для некоторых чернил. Инфракрасное излучение обладает проникающей способностью, может одновременно сушить верхний и нижний слои красящей пленки, ускорять проникновение чернил и способствовать окислению конъюнктивы, особенно при нанесении толстого слоя чернил для печати и высыхании лака. Очень хороший эффект сушки офсетной печати, тиснения, трафаретной печати, печатной краски, флексографической краски и лака на водной основе с низким содержанием растворителя.

2. Оборудование для сушки горячим воздухом

(1) Источник тепла. Существует три вида источников тепла для выработки горячего воздуха: электрические воздуховоды горячего воздуха, такие как нержавеющая сталь, кварцевое стекло и воздуховоды из керамического кожуха; высокотемпературные масляные трубы, высокотемпературные масла нагревают воздух по трубам для образования горячего воздуха; высокотемпературные паровые трубы генерируют высокотемпературный пар через котлы для выработки горячего воздуха. ,

(2) Устройство горячего воздуха. Воздух вокруг источника тепла нагревается вентилятором, который дует на поверхность чернил, а угол между направлением горячего воздуха и движением бумаги регулируется для повышения эффективности сушки горячим воздухом.

Чем выше скорость горячего воздуха относительно бумаги, тем лучше уменьшить давление пара на поверхности бумаги и увеличить скорость испарения растворителя; регулировка направления ветра делает направление ветра более эффективным для скорости движения бумаги, что в большей степени способствует сушке. Скорость ветра в воздуховоде не должна быть ниже необходимой скорости. В противном случае рассеивание тепла на поверхности воздуховода приведет к перегоранию трубки. Скорость ветра не должна быть слишком высокой, потому что некоторая энергия будет потеряна во время цикла ветра, и оптимальный эффект сушки может быть достигнут путем соответствующего выбора давления вентилятора и объема воздуха.

(3) Сфера применения. Подходит для сушки пластиковых красок глубокой и флексографической печати и лаков на основе растворителей, а также может ускорить высыхание красок и лаков на водной основе.

Оборудование для отверждения 3.UV

(1) Источник света. Обычно используются ртутные лампы высокого давления и металлогалогенные лампы. Ртутные лампы высокого давления возбуждаются атомами ртути, образуя непрерывный спектр, который регулирует содержание ртути в трубке лампы, так что длина волны излучения в секции отверждения составляет 254-420 нм, а ультрафиолетовые лучи богаты. Металлогалогенная лампа представляет собой металлогалогенную лампу, такую как галлий или железо, добавляемую в ртутную лампу, и излучение возбуждается в условиях возбуждения ртути. Различные металлы могут быть добавлены в соответствии с различием в спектре поглощения чернил, так что УФ-лампа поглощает больше чернил и поглощает их. Световые волны улучшают эффективность отверждения.

Металлогалогенные лампы имеют чрезвычайно низкое содержание примесей и высокую чистоту электродных материалов. Поэтому процесс изготовления сложен, сложен и дорог. В настоящее время высококачественные металлогалогенные лампы высокой мощности не могут быть произведены в Китае. Существующими на рынке являются American Fusion, Germany IST, продукция таких компаний, как Yanqi, Japan. Срок службы лампы до 160 Вт / см, срок службы до 2000 часов, а головка лампы не черная. Он все еще может достигать 50% сияния после 4000 часов.

(2) источник холодного ультрафиолета. Когда ультрафиолетовая лампа зажигается, ее внутренняя температура должна достигать 600 ~ 1000 ° C. Если температура внутри лампы слишком низкая или скорость ветра слишком высокая, лампа погаснет, поэтому «холодного источника света» на самом деле не существует, но можно использовать систему охлаждения лампы.

(3) микроволновые ультрафиолетовые лампы. Это новый продукт компании Fusion. Лампа 6 дюймов в длину и не имеет металлических электродов на обоих концах. Микроволновая печь стимулирует высокоскоростное движение молекул, которые поглощают микроволны в лампе, чтобы генерировать тепло, а затем возбуждает ртуть, галогениды металлов и другие вещества, чтобы излучать свет. Алюминий является хорошим материалом для отражения микроволн. Микроволновый источник излучает микроволны на эллиптический алюминиевый абажур, фокусируясь на индукции ртутной или металлогалогенной люминесценции в безэлектродной лампе.

Характеристики микроволновых ламп:

1 Регулируемая интенсивность излучения с характеристиками распределения длины волны, выберите оптимальную длину волны излучения, чтобы чернила достигли желаемого эффекта отверждения.

2 Поскольку лампа не имеет электрода, срок ее службы может достигать 5000 часов, если плотность мощности составляет 300 Вт / см, а переключатель не влияет на срок службы лампы.

3 Поскольку микроволновый источник прост в управлении, микроволновая лампа может включаться часто и часто, но микроволновая печь также находится в режиме ожидания (поддерживая рабочее состояние), и только в этом состоянии возможен быстрый запуск. Эта функция подходит для использования с оптическими дисками и самоклеющимися печатными прессами, потому что трафаретная печать на дисках и самоклеящаяся печать в основном с прерывистой печатью.

4 Микроволновая лампа УФ-отверждения секция имеет богатый спектр, меньше инфракрасного диапазона, поэтому температура микроволнового излучения ниже.

5 Поскольку в микроволновой лампе нет электродов, удобно заменить ламповую лампу, и проводка не требуется.

6 Поскольку электрод не расцеплен, концы лампы никогда не станут черными.

7 Из-за ограничения режима микроволновой передачи максимальная длина микроволновой трубки составляет 6 дюймов. Соединение трубки может увеличить ширину отверждения. Поскольку зазор трубки небольшой, точка стыковки не влияет на эффект отверждения.

8 микроволновых ламп стоят дороже, комплект 6-дюймового оборудования для отверждения составляет около 50000 юаней. В настоящее время внутренний рынок в основном используется для отверждения УФ-красок в сочетании со струйной печатью, кабелем, трубкой, гибкой упаковкой и другими струйными принтерами.

9 Материал освещения микроволновой лампы такой же, как у обычной УФ-лампы, и распределение длины волны излучения также такое же, поэтому специальных чернил не требуется.

(4) конструкция отражателя ультрафиолетовой лампы. Научный выбор отражающих материалов и рациональное проектирование структуры отражателя могут удвоить эффект отверждения и сэкономить энергию. Кристалл алюминия, образованный кислотным окислением чистого алюминия, имеет коэффициент отражения 90% к ультрафиолетовому свету, в то время как алюминий без окисленной обработки отражает эффективность ультрафиолетового света менее 60%; коэффициент отражения нержавеющей стали от ультрафиолета составляет менее 60%; и отражение ультрафиолетового света от полупроводникового покрытия. Скорость составляет 94%, но стоимость выше. В то же время инфракрасные лучи и видимый свет могут проходить через слой покрытия, чтобы достичь поверхности отражателя, и выводиться через охлаждающее устройство.

Тенденция развития конструкции отражателя - это изменение отверстия и высоты, то есть площадь поперечного сечения становится меньше, чтобы сократить путь отражения и уменьшить потерю интенсивности света из-за большой длины пути. Кроме того, верхняя часть отражателя и отражатель изменяют конструкцию исходного верхнего вентиляционного отверстия, так что энергия излучения в верхней части трубки отражается на бумаге, как показано на рисунке 4. Поскольку площадь поперечного сечения крышка лампы мала, расстояние от стенки лампы до отражающей поверхности слишком велико, поэтому температура отражателя слишком высока, а сопротивление ветра верхнего отражателя влияет на теплоотдачу крышки лампы. Решение состоит в том, чтобы использовать крышку с холодной водой или увеличить количество рассеиваемого тепла, чтобы правильно спроектировать канал охлаждающего воздуха.

Введение в современное оборудование для отверждения

1. Микроволновое оборудование УФ-отверждения

Характеристика устройства состоит в том, что из-за потребностей канала микроволновой передачи лампа имеет большой объем и не должна устанавливаться в канале доставки листовой офсетной печатной машины, как правило, с флексографической печатной машиной блочного типа, глубокой печати машинная, настольная и самоклеющаяся печать. Машина пригодна для использования, а оптический диск и система струйной печати также подходят для оборудования, но из-за высокой цены типография редко используется.

2. Оборудование для УФ-отверждения с высокой удельной мощностью

Электродная УФ-лампа, произведенная в Японии, имеет удельную мощность 240-300 Вт / см, которая может быть использована для отверждения ротационной печати УФ-серебряной пасты в форме печатной формы; плотность мощности ультрафиолетовой лампы американской флексографической печатной машины McAndy. Он достиг 400 Вт / см и скорость отверждения составляет 150 м / мин; Плотность мощности микроволновой лампы компании Fusion составляет 400 Вт / см.

Оборудование для УФ-отверждения с высокой плотностью мощности не только увеличивает скорость отверждения, но также облегчает полное отверждение подложки УФ-чернил на толстых слоях УФ-чернил и грубой бумаге. Кроме того, увеличение плотности мощности УФ-лампы может снизить чувствительность УФ-чернил и уменьшить содержание фотоинициатора, тем самым улучшая стабильность и чувствительность УФ-чернил, облегчая хранение и транспортировку, а также снижая цену.

3. Водяное охлаждение УФ-отверждения

Благодаря разработке концепции дизайна печатного оборудования, структура печатной машины стала более компактной и красивой, а больший проход воздушного охлаждения с УФ-отверждением больше не отвечает требованиям. Следовательно, такие печатные машины обычно используют водоохлаждаемое оборудование для УФ-отверждения. Например, система УФ-сушки импортной многоцветной офсетной печатной машины охлаждается водой, а самоклеющаяся печатная машина со спутником также оснащена системой УФ-охлаждения с водяным охлаждением.

Автор часто обнаруживает на печатной фабрике, что в процессе сушки и отверждения чернил происходит много необоснованных явлений, приводящих к большим потерям электрической энергии. Например, некоторые устройства для отверждения являются ненаучными, хотя цена дешевая, но эффективность очень низкая. Скорость пары машин для остекления составляет менее 3000 листов в час. Используются три УФ-лампы мощностью 10 кВт. Можно использовать лампу 12 кВт. Например, питание системы отверждения переднего и заднего блоков печатной машины блочного типа является необоснованным, что приводит к скорости печати. И многие производители учитывают только стоимость оборудования, игнорируя расходы на электроэнергию. В ответ на вышеуказанные проблемы рекомендуется, чтобы полиграфическая компания учитывала многие аспекты при выборе оборудования для отверждения.