輪轉(zhuǎn)凹印生產(chǎn)線如何加裝UV固化裝置

 

　　輪轉(zhuǎn)凹印生產(chǎn)線應(yīng)用UV固化工藝的注意事項(xiàng)

 

　　目前，尚無成熟的UV凹印色墨投入印刷企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中，一般是在輪轉(zhuǎn)凹印生產(chǎn)線的最后一個(gè)色組上印刷UV光油。這是因?yàn)檩嗈D(zhuǎn)凹印要求油墨的黏度較低，約在20秒左右（涂4#杯測量），而目前UV色墨用的連結(jié)料中的樹脂加入色料后黏度會(huì)偏大，又不能添加溶劑來降低黏度。UV光油由于不需要添加色料，所以可達(dá)到輪轉(zhuǎn)凹印的黏度要求。與采用普通輥涂布UV光油相比，采用凹印方式涂布UV光油，存在許多特殊工藝技術(shù)問題，應(yīng)特別注意。

 

　?。?）承印物與UV光油的附著力問題

 

　　薄膜的表面張力為40～42mN/m，否則UV光油會(huì)附著不牢，在外力作用下光油層很容易脫落成小片狀。另外，上光之前要保證油墨完全干燥，例如前端采用水性油墨印刷，承印物為紙張，雖然紙張表面的油墨似乎是干了，但其內(nèi)部仍然可能有溶劑殘留，若在此時(shí)涂布UV光油，當(dāng)UV光油固化后，殘留溶劑中的醇會(huì)反向潤濕UV光油層，導(dǎo)致UV光油層在下道工序時(shí)脫落。

 

　?。?）UV光油的流平問題

 

　　輪轉(zhuǎn)凹印機(jī)速度快，UV光油流動(dòng)性差，經(jīng)常導(dǎo)致光油未流平，因此常出現(xiàn)光亮度低、點(diǎn)狀或波紋狀UV光油層。影響UV光油流平的主要因素有網(wǎng)紋輥的目數(shù)、UV光油的黏度和溫度等。

 

　?。?）UV燈照射產(chǎn)生大量熱量，易使承印物變形或脫水

 

　　由于UV燈溫度較高，導(dǎo)致承印物表面溫度較高，UV固化一般采用燈罩水冷卻方式，但只能防止燈具被烤壞，解決不了承印物表面溫度高的問題。降低承印物表面溫度可采用以下幾種方法。

 

　　紫外光釋放比例占30%左右，而大多國產(chǎn)UV燈只能達(dá)到15%～20%。

 

　?、谠赨V燈與承印物之間加隔熱玻璃，一般3mm厚的進(jìn)口石英玻璃能吸收10%的紫外光。加裝隔熱玻璃后雖然會(huì)降低印刷速度，但對(duì)耐高溫性差的15μm以下的PVC薄膜印刷來說是必不可少的，印刷其他材料時(shí)則不必加裝。

 

　?、蹨p少UV燈數(shù)量，提高每支UV燈的功率。承印物吸收熱量的過程是由表及里，這個(gè)過程較慢，因此快速通過高溫區(qū)可防止熱量傳入承印物內(nèi)部。根據(jù)這個(gè)原理，紙張?jiān)赨V燈下通過的時(shí)間越短越好，這就要求UV燈的數(shù)量少，燈罩的開口寬度小，并提高每支燈管的功率。例如英國諾信UV燈罩的開口寬度只有70mm，北京埃士博UV燈罩的開口寬度為75mm，但這兩種UV燈的功率都很高。目前，美國市場上已有功率密度為400W/cm的UV燈銷售了。

 

　?。?）UV燈的節(jié)能問題

 

　?、偈褂眯矢叩腢V燈。

 

　　②正確匹配UV燈的功率、印刷速度和光油層厚度。

 

　　③用內(nèi)耗低的電源，變壓器電源的內(nèi)耗一般均大于10%，而無變壓器電源（如瑞士Pantoc產(chǎn)UVC電源）的內(nèi)耗低于1%，而且由于可快速啟動(dòng)和具有無級(jí)調(diào)功率功能，又可節(jié)電30%。

 

　　④使用直徑較小的UV燈。紫外光是從UV燈管中心發(fā)出的，通過分子碰撞逐漸向外傳遞熱量，中心溫度可達(dá)1700℃，但是UV燈內(nèi)部分子碰撞消耗大量能量而且無用，所以應(yīng)使用直徑較小的UV燈，如直徑只有6mm的高功率水冷毛細(xì)UV燈。

 

　　原因是UV燈管直徑變小后，管壁負(fù)荷會(huì)增大，進(jìn)而導(dǎo)致管壁鼓脹變形，燈管越長，變形越明顯。因此，建議企業(yè)采取短且直徑細(xì)的燈管對(duì)接后使用。

 

　　⑤減小UV光程。UV光程是UV燈輻射光線到達(dá)承印物表面的路程與折射率的乘積。要減少UV光程就要使反光罩盡量小，UV燈到承印物表面的距離盡量短。測量結(jié)果顯示，紫外光衰減與UV光程的平方成正比，UV光程增加10mm，紫外光能減少5%左右。

 

　　輪轉(zhuǎn)凹印生產(chǎn)線如何選配UV固化裝置

 

　　在正確認(rèn)識(shí)UV固化工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，正確選擇UV固化裝置，還應(yīng)注意以下原則。

 

　　（1）確定安裝位置。一般安裝在凹印色組的烘箱頂上，原因有以下幾點(diǎn)：安裝空間較大，過紙輥、冷卻輥安裝方便；排風(fēng)散熱簡單；紙路較長，利于UV光油的流平。當(dāng)然，確定UV固化裝置的安裝位置時(shí)，還要考慮不同的凹印機(jī)機(jī)型等實(shí)際情況，若空間位置足夠，也可將其安裝在最后一個(gè)色組后面。

 

　?。?）根據(jù)印刷所需速度、效果正確確定UV燈的功率及組數(shù)。所選UV燈功率過大或組數(shù)過多，會(huì)造成不必要的浪費(fèi)；功率過小或組數(shù)過少，則達(dá)不到所需效果。

 

　　動(dòng)式，這樣裝卸方便，產(chǎn)品、工藝變動(dòng)時(shí)可以靈活移動(dòng)。

 

　?。?）輪轉(zhuǎn)凹印速度較快，設(shè)計(jì)UV固化裝置時(shí)應(yīng)考慮根據(jù)凹印速度將其功率分為幾檔，這樣可以兼顧生產(chǎn)的節(jié)能性和安全性。

 

　?。?）鑒于風(fēng)冷方式的冷卻速度較慢，UV固化裝置長時(shí)間運(yùn)行存在安全隱患，所以建議UV燈罩采用循環(huán)水冷卻方式，以防止UV固化溫度過高帶來的安全隱患。

 

　?。?）UV固化裝置應(yīng)離墨缸、墨槽盡可能遠(yuǎn)一些，避免紫外光照射后油墨干燥結(jié)皮。

 

　?。?）一定要保證UV固化裝置的安全可靠性，防止發(fā)生起火事件。

 

　　改造方案實(shí)例

 

　　1.設(shè)備現(xiàn)狀

 

　　某印刷企業(yè)2009年2月安裝了一臺(tái)中山市松德包裝機(jī)械股份有限公司生產(chǎn)制造的木紋紙6色輪轉(zhuǎn)凹印機(jī)，設(shè)備基本特點(diǎn)如下：

 

　?。?）機(jī)械軸傳動(dòng)，最高機(jī)械速度為150m/min；

 

　?。?）幅寬為1300mm；

 

　?。?）設(shè)備為上穿紙方式；

 

　?。?）6個(gè)色組都采用加強(qiáng)雙烘箱。

 

　　2.改造目的

 

　　原來這臺(tái)設(shè)備的6個(gè)色組均采用電加熱熱風(fēng)烘干方式，可采用溶劑型油墨或水性油墨印刷，為適應(yīng)市場需求，增加UV固化裝置，使其能承印需要印刷UV光油的印品。

 

　　3.改造方案

 

　　根據(jù)設(shè)備的基本特點(diǎn)及工藝要求，綜合考慮燈箱結(jié)構(gòu)、成本，確定將UV固化裝置安裝于凹印機(jī)第六色組的烘箱頂部，并將散熱裝置接入凹印機(jī)的風(fēng)管裝置。采用進(jìn)口UV燈管，每支燈管固化寬度為700mm，功率為12kW，每兩支燈管對(duì)接為一組使用，因此有效固化寬度能達(dá)到1300mm;為滿足120m/min的固化速度，最終采用了兩組燈管（共4支燈管）；采用循環(huán)水冷卻。最終UV固化裝置的配置為：電柜1臺(tái)，風(fēng)機(jī)4臺(tái)，燈箱4臺(tái)，進(jìn)口UV燈管，控制電氣用進(jìn)口件（施耐德）。在控制方法上，我們考慮了以下兩種方法。

 

　?。?）分級(jí)控制方法

 

　　V燈罩關(guān)閉，啟動(dòng)印刷機(jī)壓印按鈕，UV燈罩打開的同時(shí)UV燈進(jìn)入工作狀態(tài)Ⅰ，當(dāng)印刷速度增加到某一設(shè)定值時(shí)UV燈進(jìn)入工作狀態(tài)Ⅱ，當(dāng)印刷速度下降時(shí)UV燈功率隨之下降，下降到某一設(shè)定值時(shí)UV燈罩關(guān)閉。燈箱內(nèi)設(shè)定溫度控制裝置，風(fēng)溫高于設(shè)定值時(shí)UV燈關(guān)閉，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)且斷電延時(shí)。水冷機(jī)設(shè)置流量開關(guān)和溫控器，當(dāng)流量小于設(shè)定值或水溫超過設(shè)定值時(shí)，UV燈自動(dòng)關(guān)閉。該方案成本較低，技術(shù)成熟。

 

　?。?）無級(jí)控制方法

 

　　采用帶變壓器的無級(jí)控制方法后，啟動(dòng)UV固化裝置進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)UV燈罩關(guān)閉；啟動(dòng)印刷機(jī)壓印按鈕，UV燈罩打開的同時(shí)UV燈進(jìn)入工作狀態(tài)。當(dāng)印刷速度發(fā)生變化時(shí)，通過調(diào)整控制器的變壓器變換UV固化裝置的輸出功率，以調(diào)整UV燈的有效固化功率，即當(dāng)印刷速度增加時(shí)，UV固化裝置的功率增加；當(dāng)印刷速度下降時(shí)，UV燈功率下降，達(dá)到某一設(shè)定值時(shí)，UV燈罩關(guān)閉，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)且斷電延時(shí)。燈箱內(nèi)設(shè)溫度控制裝置，風(fēng)溫高于設(shè)定值時(shí)UV燈關(guān)閉。水冷機(jī)設(shè)流量開關(guān)和溫控器，當(dāng)流量小于設(shè)定值或水溫超過設(shè)定值時(shí)UV燈自動(dòng)關(guān)閉。該方案投入資金較大。

 

　　經(jīng)過分析研究，決定采用無級(jí)控制法方案，雖然投入資金較高，但是控制技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行效果好。經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，運(yùn)行半年多來，效果顯著，符合預(yù)期。

 

　　紙引未來是造紙、印刷、包裝行業(yè)的大數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái)，集行業(yè)資訊、在線交易、倉儲(chǔ)物流、供應(yīng)鏈金融為一體的產(chǎn)業(yè)鏈B2B平臺(tái)。幫助企業(yè)拓寬銷售渠道，提升企業(yè)品牌影響力；幫助企業(yè)降低采購成本，抬升企業(yè)利潤空間；幫助企業(yè)解決融資難、融資貴的問題，提高企業(yè)競爭力。