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移印的環(huán)境條件控制分析(上)

2010/8/31 7:14:15 人評論

    最近20年,移印有了很大進展,不僅油墨和移印技術(shù)不斷改進,而且移印工藝更加可控。移印機設(shè)計得越來越好,定位更加精確,而且很容易調(diào)節(jié)。由于移印的基本原理沒有改變,所以移印中存在的一些基本問題仍然相同。

  氣候因素

  許多人都有這樣的疑問:“我的機器第一天印得很好,但第二天就印得很糟糕”有過這種經(jīng)歷的人證明他們與前一天的印刷情況沒有什么變化:同樣的調(diào)節(jié),同樣的移印機、油墨、稀釋劑,甚至同一個機器操作員。但是在大多數(shù)情況下,有一個重要的變化因素棗氣候,或至少是環(huán)境條件發(fā)生了變化。

  基本原理
  為了弄明白為什么溫度和其它環(huán)境條件變化對印刷質(zhì)量會有如此大的影響,首先必須回到最基本的移印原理上來。為了使硅橡膠頭將油墨從印版轉(zhuǎn)移到承印物上,油墨的表面張力必須瞬間發(fā)生變化,這些變化由溶劑蒸發(fā)引起。

  薄墨膜印刷工藝
  移印是一種薄墨膜印刷工藝,最初的腐蝕深度為25μm,移印頭大約粘起這一墨膜厚度的一半。在這樣的濕墨膜中,60%是溶劑,蒸發(fā)后僅留下5μm厚的干墨層。這樣薄的墨膜很容易受溫度、濕度、靜電甚至氣流變化的影響。

  控制油墨中溶劑的蒸發(fā)速度是克服環(huán)境條件變化的關(guān)鍵。如果溶劑蒸發(fā)得太快,油墨可能還沒來得及從印版上粘起就已經(jīng)干燥。如果溶劑蒸發(fā)太慢,油墨表面可能由于粘度不夠而粘不到移印頭上。盡管這是兩種極端,但都會導(dǎo)致相同的后果:移印頭上只有很少的油墨或根本沒有油墨,油墨或干燥、留在移印頭上,或僅部分油墨轉(zhuǎn)移到承印物上。

  添加溶劑

  一般說來,移印過程中需要定時往油墨中加入溶劑,添加溶劑的間隔時間及用量取決于環(huán)境條件以及所使用的設(shè)備類型(帶有密封油墨裝置的機器可減緩溶劑的蒸發(fā)速度,因此一般不需要在操作期間添加溶劑)。如果天氣很熱,需要每隔20~30min添加一次,溶劑通常都按測好的量添加,不能靠推測。

  下面是某公司運用上述規(guī)則的工作實例。

  某公司從事移印磁盤盒的業(yè)務(wù)。他們在有空調(diào)的環(huán)境中使用全自動移印機,三班操作。以前每班平均生產(chǎn)3 000個磁盤盒,廢品率為30%。顯然需要改進,下面是所采用的操作程序。

  1.每班開始時要新配制本班操作所需要的油墨,并加入一定量的溶劑,并以1∶3的比例混合阻滯劑和稀釋劑。

  2.每間隔1小時停機一次(盡管印刷質(zhì)量很好),添加一定量的溶劑。

  改進后每班的生產(chǎn)量是原來的4倍多,達到13 000個,廢品率為2%,而且產(chǎn)品質(zhì)量和工人的精神面貌都煥然一新。該公司又在此基礎(chǔ)上進一步改進,現(xiàn)在每班可生產(chǎn)15 000個磁盤盒,廢品率降到0.5%以下。

  使用不同的溶劑

  如果使用的溶劑正確,控制印刷工藝將容易得多。不同的溶劑有不同的沸點。沸點低的溶劑叫做FAST稀釋劑,蒸發(fā)速度快;沸點高的叫做SLOW稀釋劑,蒸發(fā)速度慢。

  供應(yīng)商通常用編號區(qū)分溶劑種類。如No.1是快蒸發(fā)溶劑,通常叫做稀釋劑。No.9是慢溶劑,也就是通常所說的阻滯劑。

  在應(yīng)用中選擇蒸發(fā)速度合適的溶劑至關(guān)重要。在不同的溫度、濕度的操作環(huán)境中使用的溶劑型號也不相同,可根據(jù)油墨制造商的建議選擇適合所在地區(qū)氣候的溶劑。

  如果沒有找到理想的標(biāo)準(zhǔn)溶劑,可以按照磁盤印刷廠家使用的溶劑混合。以最快的稀釋劑作為基準(zhǔn),再在混入油墨之前添加一種較慢的稀釋劑。千萬不要將一種非常慢的溶劑(阻滯劑)直接加入油墨中,通常使用較快的溶劑混合,以避免溶劑凝固。

  在混合不同的溶劑和油墨時要參照制作商的建議。要按質(zhì)量計算每一混合物的組分并進行記錄。不要使用不同制作商生產(chǎn)的溶劑混合。

  控制墨流

  印刷工人遇到的許多問題都與墨盤中的溶劑蒸發(fā)有關(guān)。解決此問題的一個辦法就是控制蒸發(fā),可以通過監(jiān)測油墨流量,也可以通過使用密封式油墨系統(tǒng)解決。

  油墨泵適于同一種顏色的長版活,但不適宜短版活。最簡單的形式是帶有一個自流式油墨進給容器。移印油墨中含有腐蝕性很強的溶劑,除了能毀壞聚乙烯或聚丙烯外,還破壞大部分熱塑性物質(zhì),甚至經(jīng)過一段時間之后還繼續(xù)惡化。目前市場上還有其它材料,例如氟橡膠(合成橡膠的一種)或P.T.F.E。它們耐大部分溶劑,但價格較昂貴??梢再徺I精密度較高的油墨泵,或者使用壓縮泵。對于自流式進給裝置來說,選擇管道很重要,如果使用的管道不合適,壓縮時會給管子施加機械應(yīng)力,加上溶劑的化學(xué)反應(yīng),就會在很短的期限內(nèi)引起事故。一般油墨泵都有幾種型號供選擇,其流量很低,能保證油墨很好地轉(zhuǎn)移。墨盤里的溶劑蒸發(fā)量很小,保持了油墨、溶劑的平衡。

  溶劑自動供給系統(tǒng)的工作原理與油墨供給系統(tǒng)相類似,自動式供給系統(tǒng)在使用中已取得成功。粉末注射管正在試用,但溶劑對其有破壞作用。油墨泵雖然很好,但將溶劑混入油墨中時還存在許多問題。油墨輸入到墨盤的位置很重要,目前一些機械制作商已研制出改進的新型溶劑和油墨混合工具。

  ◇ 市場上出售幾種計量系統(tǒng),也可使用壓縮泵制作。

  ◇ 檢查油墨泵時包括墨流控制、耐溶劑管道材料和清洗的難易程度幾方面。

  UV固化油墨和熱塑性油墨技術(shù)

許多油墨制造商都在研究UV固化油墨在移印中的應(yīng)用,其原因如下。

  1.可免除使用溶劑引起的環(huán)境污染問題。
  2.使移印工藝在各種操作環(huán)境中都更加穩(wěn)定。
  3.即使印刷不是連續(xù)性的也能保持一致的印刷質(zhì)量。
  到目前為止,要達到上述要求,方法之一是往UV油墨中加入10%~20%少量溶劑。這一劑量與傳統(tǒng)油墨中含有60%~70%的溶劑量相比,顯然大大降低了揮發(fā)性有機成分。
  另一個方法與處理目前玻璃和陶瓷印刷用的熱塑性油墨的方法相同。在熱塑性油墨中,顏料懸浮于感溫介質(zhì)中,在室溫下就像堅硬的蠟燭,當(dāng)溫度升至 80℃左右時,它就變成像傳統(tǒng)油墨一樣的流體。當(dāng)墨盤和印版都加熱到恒溫控制的高溫下,機器正常運轉(zhuǎn)。冷卻的移印頭將油墨粘起,由于油墨的外表面發(fā)粘,與承印物接觸時就會脫離開移印頭,將油墨轉(zhuǎn)移到承印物上。

     帶有密封式油墨容器的移印機

  帶有密封式油墨裝置的移印機在市場上已出現(xiàn)幾年了,越來越受到用戶歡迎,同時人們對減少溶劑用量的呼聲也越來越高。

  在這種密封式印刷機中,油墨穩(wěn)定性大大高于敞式印刷機,但操作仍受環(huán)境的影響。

  如果使用快速溶劑,機器的運轉(zhuǎn)速度會快得多,但在敞式油墨系統(tǒng)中,快速溶劑蒸發(fā)太快,因此不可行。

  對雙組分油墨,特別是異氰酸鹽基系統(tǒng)來說,因為攪動不好就會在墨盤中凝膠,因此有效使用期會大大降低,從8h降至2h。

  考慮到上述限制因素,移印機正朝著減少操作中的變量這一目標(biāo)發(fā)展,同時也可用于間斷性操作。

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