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環境溫濕度對凹印生產的影響

眾印印務    2019/9/10 10:20:03   來源:福州彩印公司


  在紙制品生產過程中,有時會突然出現一些稀奇古怪的質量問題,而出現這些問題時,往往處于炎熱的夏季或是寒冷的冬季。根據這一線索,筆者猜想環境溫濕度的變化可能是引起這些“疑難雜癥”的根源,故上網查閱了大量相關資料,以及咨詢相關紙制品供應商,總結了環境溫濕度對凹印生產的影響,并給出了一些建議。
  溫度和濕度的相對關系
  在一個相對密封的車間,如果有兩條凹印線,可能會存在這樣一個現象:如果一臺設備單獨運行時,生產車間加濕器是間歇性加濕(車間溫度20℃),也就是說濕度可以達到設定值,即45%~55%;如果兩臺設備同時生產,相對的車間濕度大約是35%~40%(車間溫度22℃),盡管加濕器一直在加濕,但是濕度怎么都升不上去,達不到設定值。這是由于兩臺設備同時生產時,烘箱加熱后排放溶劑到室外所產生的空氣交換和室內溫度有所升高共同導致的。       筆者理解濕度為環境中的水分子含量。如果環境溫度高,相對空氣中的水分子會因溫度升高而蒸發,含量就會減少;環境溫度低時,空氣中的水分子不易蒸發,水分子相互吸引加上自身重量下降,含量就會增加。如果環境溫度恒定且讓水分子均勻地分布在空氣中,就能為提高印刷生產效率和產品質量穩定性奠定良好的基礎。印刷界給出了適合于印刷的車間溫度和濕度作為參考:溫度23±2℃,相對濕度45%~65%。
  濕度對紙張印刷適性的影響
  印刷所用紙張主要由植物纖維組成,在潮濕環境下容易吸取周圍環境中的水分從而膨脹;當環境濕度低于纖維濕度時,紙張就會向周圍環境釋放水分或者被自然晾干,此時纖維收縮。因此,紙張對環境濕度的要求非常高,因為濕度變化,紙張含水量就會發生變化。
  1.環境濕度相對增大
  當環境濕度相對增大時,紙張含水量增多,由于紙張纖維吸水后膨脹蓬松,導致紙張承受的張力和表面張力下降,紙張變得柔軟,可能出現以下4種情況。
  (1)由于紙張柔軟,分切或者裁切的時候容易切不斷,可能影響產品分切時分張機(模切機)的生產速度。
  (2)因為紙張纖維吸水后膨脹蓬松,可能導致印刷在紙張上的油墨呈放射狀漫延,使得印刷圖案飽和度下降,出現如層次過渡不好、重影等印刷問題。
  (3)由于紙張柔軟,導致紙張變形、收紙不齊等。
  (4)吸濕后的紙張經烘箱加熱含水量減少時,容易受熱不均,從而導致紙張收縮不一,引起套準困難。
  2.環境濕度相對減小
  當環境濕度相對減小時,紙張含水量減少,其會向周圍環境釋放水分,導致紙張纖維收縮,可能出現以下2種情況。
  (1)紙張變挺、變脆,容易產生靜電。
  (2)容易導致紙張分層,模切炸裂、跳墨。
  溫度對油墨印刷適性的影響
  這里所說的溫度分為兩類:環境溫度和烘箱溫度,二者都會對油墨產生影響。
  1.環境溫度
  環境溫度對油墨的影響主要表現為油墨黏度的變化。油墨黏度發生變化時最直接的解決方法是加入溶劑或者高黏度油墨,間接的解決方法是減少或增加連接料(樹脂)、色料。連接料中的樹脂具有熱流變性,會隨著溫度的變化產生不同的流動性、附著性和適應性。
  (1)當環境溫度高時,油墨黏度相對變低,流動性、流平性增加,干燥較快,容易導致產品出現網點油墨不能精確轉移(丟點、并網)、層次過渡模糊、顏色飽和度下降(顏色變淺)等問題。
  (2)當環境溫度低時,油墨黏度相對變高,流動性、流平性變小,干燥較慢,容易使印版網點載墨不均勻(花斑),出現糊版、丟點、拉絲等問題。
  2.烘箱溫度
  油墨溫度取決于環境的相對溫度,但在實際生產中,烘箱溫度也會對油墨產生影響。在相同環境溫度下,烘箱加熱烘干產品過程中,雖然經過了冷水輥,但仍有余熱被帶入下一色組,通過印版傳遞到油墨里,影響油墨溫度。此外,墨缸大小、油墨量、測量時間與加墨時間的間隔、墨缸電機溫度等,也會直接或者間接影響油墨溫度,所以測量溫度只能作為一種參考,但會存在一些共性規律。
  (1)金墨屬于金屬類油墨,金屬顆粒之間會相互摩擦,導致金屬油墨溫度相比其他油墨溫度高出3~5℃。
  (2)前一機組烘箱溫度如果高于70℃以上,后一機組的油墨溫度相對就會上升5~10℃。尤其在夏季,環境溫度有可能達到30~35℃,油墨溫度可能會更高。
  建議
  通過研究環境溫濕度對生產過程帶來的影響,以及油墨在不同因素影響下溫度變化導致產品質量的不穩定性,筆者給凹印生產企業作以下建議。
  1.生產環境盡可能密封
  車間如果已經有自動保濕加濕器,那相對濕度就是受控的,但是由于生產環境不密封,空氣流動會帶來濕度變化不可控,所以建議生產環境盡可能密封。同時溫度隨氣候變化而變化,最適合印刷生產的參考溫度為23±2℃,所以還需要自動恒溫設備,比如地暖恒溫設備或者中央空調。環境溫度的不受控也會導致環境濕度的不穩定,如員工在炎熱的夏季,打開窗戶通風降溫;產品流轉時,為方便將門簾束起來;機臺換版時,打開窗戶換氣等,都會直接影響環境濕度的恒定。因此,建議安裝抽風換氣的裝置。
  2.增加冷水輥
  機臺人員在使用水性油墨的時候,往往會用空壓氣吹產品,其主要作用有兩點,一是幫助產品干燥,二是降低紙張經烘箱烘干后帶來的溫度。筆者建議在經常使用水性油墨和高溫烘箱的機組上增加1~2個冷水輥,對產品干燥和降低紙張溫度有明顯作用,有效控制因經過烘箱后紙張溫度變高而影響后一機組的油墨溫度。同時紙張在印刷設備上受熱膨脹,再經過充分冷卻收縮,相當于完成了一次變化、定型的過程,下工序遇到的產品變形會相對少一些(假設理論)。同時這樣還能有效減少空壓氣的使用,減輕了空壓機的負荷。
  3.保持油墨恒溫
  借鑒一些其他印刷同行對油墨恒溫的處理方法。
  (1)在墨缸外增加一個冷水機循環水容器,包圍住整個或局部墨缸,使油墨溫度恒定。
  (2)設計安裝內置的冷水機循環水排管于墨缸內,直接接觸油墨,使油墨溫度恒定。
  4.安裝冷水機
  以上說了很多關于油墨降溫,讓產品充分定性,減少產品變形、收縮的問題。如果成立,那么我們還得有一臺大功率、能夠恒定循環水溫度的冷水機。不管是增加冷水輥或是恒溫墨缸的設計,都依靠冷水機溫度的恒定。

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