七、丝网印刷品的干燥
承印物的干燥是指流体状的丝网油墨,印刷在承印物上之后,转变成固态的过程。
油墨的固化,从操作性能方面来讲,最好不要在印刷时的丝网版上产生,而是要求在印刷终了后能迅速地进行固化。要求油墨在丝网版上不产生固化,以及印后墨膜干燥要求非常迅速这两点是矛盾的。在丝网印刷中,调整好这矛盾的关系,提高效率非常重要。
另外,关于印刷后的墨膜干燥,并不是说越迅速越好。以干燥后网迹残留现象为基准,油墨的均匀调整对于丝网印刷来说是不可缺少的要素。若不充分调整,会产生网迹残留,图文产生锯齿状波纹,承印物的细微部分印不上油墨,墨膜固着力下降等弊病。因此,在丝网印刷的产品质量方面,多采用花费些时间慢慢进行干燥的方法。
如果干燥过于迅速,或过度进行干燥,也会产生各种故障。例如:温度过高,加热速度过快时,会导致承印物劣化、变形,特别是会产生纸张的尺寸不稳定及墨膜中产生气泡、水泡等现象。另外,墨膜表面若干燥过快,会产生颗粘状微细凹凸,以及因快干溶剂的蒸发,过度冷却的表面因吸收湿气而产生白浊现象。对于伴有化学反应的氧化聚合型及紫外线硬化型油墨,如果树脂硬化过度,后印油墨会涂布不均,也就是说,在多色网版印刷时要十分注意。
1.干燥方法。丝印油墨以干燥形式进行分类的话,可大致分为挥发干燥型、氧化聚合型、二液反应型和紫外线硬化型。表3-18列示了各种印刷机的干燥形式和使用的干燥方法及干燥装置。承印物的干燥要综合考虑:油墨的干燥形式;可使用的干燥方法、装置;印刷机等都有一定关系。表3-19、表3-20列示了这一关系。
表3-18 油墨的干燥
干燥形式 | 干燥方法 | 干燥装置 | 印刷机
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A 挥发干燥型 | ①自然放置 | a吊挂装置 | 1 手机动
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B 氧化聚合型 | ②冷、温送风 | b链条干燥装置 | 2 半自动机
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C 二液反应型 | ③红外线照射 | c自动齿轮干燥机 | 3 自动机
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D 加热硬化型 | ④加热 | d传送带干燥机 | 4 长台
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E 紫外线硬化型 | ⑤紫外线照射 | e箱形干燥炉 | ①平面印刷机
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| | f紫外照射装置 | ②曲面印刷机
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| | g其 它 |
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表3-19 干燥方法与装置
干燥方法 适用情况 干燥装置 | a.吊挂干燥装置 | B.链条干燥装置 | c.自动齿轮干燥机 | d.传送带干燥机燥机 | e.箱式干燥炉 | f.紫外线照射装置
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①自然放置 | 适用 | 适用 | 适用 | | |
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②冷温送风 | 适用 | 适用 | 适用 | 适用 | 适用 |
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③红外线照射 | | | 适用 | | |
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④加热干燥 | | 适用 (b+e) | 适用 | 适用 | 适用 |
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⑤紫外线照射 | | | | | | 适用 |
干燥方法中有自然干燥,即放置干燥,自然干燥油墨有挥发干燥型。氧化聚合型和二液反应型等油墨。如果只是自然放置使溶剂挥发或靠油墨树脂的反应,不需要特殊的干燥能源,是非常经济实惠的。但是由于干燥速度较慢,需要有较宽敞的干燥场所。当然,为使干燥场地面积缩小,主要多采用干燥架。
室内干燥可采用热风和其它干燥方法。本书是在比较低的温度范围内(从常温到100℃左右)介绍干燥过程的。简单的干燥装置有用于干燥架及室内干燥的电风机。传送带干燥机、干燥箱等通常也都有加温装置。热源一般为电、煤气和暖气。
表3-20 干燥装置和印刷机
印刷机 适用情况 干燥装置 | 1.手动机 | 2.半自动机 | 3.自动机 | ①平面印刷机 | ②曲面印刷机
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a.钩吊干燥
b.链条干燥
c.自动化干燥机
d.传送带干燥机
e.箱式干燥炉
f.紫外线照射装置
| 适用 适用 适用 适用 适用 适用
| 适用 适用 适用 适用 适用 适用
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适用 适用
适用
| 适用 适用 适用 适用 适用 适用
|
适用
适用 适用 适用 |
红外线根据波长可分为近红外线、红外线和远红外线。红外线也称热线,对油墨中的树脂和溶剂的温度上升有很好的效果。近红外线加热油墨表面,远红外线可加热到内部。传送带干燥机多以远红外灯做为热源。无论是近红外线还是远红外线干燥,都要注意防止墨膜表面的温度过高。
使用二液反应型油墨,对于充分进行树脂的硬化反应,加强粘着力有很大意义,温度通常在110~170℃的范围内。其装置除了前面讲到的红外线照射外,还有以煤气为热源的热风干燥。在使用箱式干燥机时,考虑到温度的管理及溶剂挥发的危险性,应使用装有排气装置的循环式的干燥机。
紫外线照射的方法,是比较实用的方法,特别对于塑料等不耐高温的印刷品,会有很好的效果。将来会广泛用于丝网印刷中。
2.干燥设备。丝网印刷品上的油墨需要干燥硬化。虽然进行了非常好的印刷,但如果在干燥工序中发生故障,将会前功尽弃。
现在,随着印刷的多色化,干燥工序变得越来越重要。特别是像导电油墨的干燥,为了控制电阻值,需要特别的干燥技术。产量及环境与干燥工序有很大的关系,所以选择合适的干燥设备非常重要。
①干燥设备的选择标准。在选择干燥设备时,需要注意以下问题:
a.承印物的质量、尺寸、重量。由于承印物的性能限制了干燥方法,所以只能在一定范围内来选择干燥装置的种类和构造。
b.油墨的种类。油墨的干燥形式分挥发干燥型、氧化聚合型和加热硬化型等。可根据干燥形式,来决定干燥温度及送风量等。
c.印刷页数。印刷页数的多少,是选择印刷机及干燥装置的一个重要因素。
d.产品要求。干燥后的产品,要经过检查看质量是否合格。为此,要根据产品的要求和产品的规格来选择干燥装置的精度和性能。
②干燥设备的种类。
a.悬吊式干燥装置。用于加热后容易产生变形的承印物,以及大型的无法进入干燥机的承印物。悬吊式干燥的主要承印物有纸和大尺寸的布。悬吊装置有支架和挂钩等。
b.晾晒架。是用途较广的干燥装置,晾晒架一般有50层,其晒架的大小从515×615mm到1000×1200mm不等。为了使承印物尽快干燥,有时需要从侧面用电风扇或热风机送风,或把晒架全部放入干燥室或干燥炉中进行干燥。
c.自动干燥晾晒架。是一种晒架倾斜排列,在干燥炉中进行移动干燥的装置。这种装置是把印刷后的承印物自动输入运动中的晒架,通过干燥炉,从另一侧输出的。为了节约于操场地,也有立体构造或兼有温风或冷风装置的二联式构造。其热源一般为电力,但也有用煤气进行干燥的装置。
d.传送带式干燥机。是把10个以上的远红外线或近红外线灯排列在干燥机内部,传送带在下面或上面进行移动的干燥装置。由于使用热效率高的辐射加热法,可在数秒或数分钟内使油墨干燥。当然,由于承印物需要冷却和溶剂蒸气需要排出,每种干燥机都
备有排气装置。另外,还有一种设有加热部、辅助加热部、温风部、冷却部的四联式干燥机。
e.箱型干燥机。是一种以空气为介质,把热传给印刷物的对流加热干燥装置,热风在一定容积的箱中进行循环。这种干燥机有小型的,也有能装数台干燥晾晒架的大型的。热源一般为电力、煤气或油。
f.紫外线干燥机。这种干燥设备由紫外线灯和冷却装置组成,印刷物由传送带传送,其硬化时间以秒为单位。使用紫外线干燥机,应注意防止紫外线泄漏。
[时间:2001-05-14 作者:郑德海 郑军明 沈 来源:《丝网印刷工艺》·丝网印刷作业]