Milline kuivamisaeg peaks lahusti sisaldav trükkvärv olema, et saavutada tõhus plastkottide trükkimine?

Kuivatamise kiiruse roll lahusti põhjalise toimimisel ja trükitehnilisuses

Kuidas kuivamisaeg mõjutab trükikvaliteeti, kinnituvust ja tootmisläbilaskevõimet

Lahusti põhjalise trükkimisel mängib kuivamisaeg olulist rolli, et saavutada hea trükikvaliteet, korralik kinnitumine ja tootmine jookseks sujuvalt edasi. Kui värvi kuivab liiga kiiresti, näiteks alla 15 sekundi jooksul, ei jää see sageli piisavalt hästi kinni polüetüleenfilmile, millega me töötame, mistõttu on suur tõenäosus, et trükitud materjalide käsitsemisel jääb värv kriimustama. Samuti tekib probleem, kui värv kuivab kauem kui 30 sekundit. See juhtub meie kõrge kiirusega fleksotrükkimisseadmetes üsna sageli, kus näeme, et trükil tekib laialdaselt plekke. Selliste probleemide tõttu võib tootlus langeda umbes 40 protsenti, kui meil on korraga mitu trükki, mis läbivad trükipressi.

Standardsete ja ökotõhusate lahustite kuivamise käitumise erinevused polüetüleeni puhul

Standardse lahusti põhjalised värvid, mis on tavaliselt toluooli või ksüleenil põhinevad, kuivavad 20–25% kiiremini kui ökolahepõhised alternatiivid, kui kasutatakse töötlematut LDPE-d. Samas toimivad ökolahepõhised värvid paremini koroonatööteldud filmidel, hoolimata nende kõrgemast keemistemperatuurist (130–160°C vs 90–120°C), pakendades praktilise kompromissi madalama VOC heite ja usaldusväärse kuivamisjõudluse vahel.

Kiire kuivamise ja vigastuste ohu: nahastumine, ummistumine ja kastmist: tasakaalustamine

Kui kuivatust liiga kaugele viiakse, tekib kolm suurt probleemi. Esiteks, nahastumine toimub siis, kui trüki pindale tekib õhuke kiht (umbes pool kuni kaks mikromeetrit paks). See loob barjääri, mis kinni peab lahustid, mis omakorda põhjustavad mullide teket. Teine levinud probleem on pritsenõu ummistumine. Uuringud näitavad, et kiiret kuivatust kasutavates süsteemides põhjustavad need probleemid peaaegu kaheksa kümnest trükipäätsude rikkete juhtudest, kuna smolid hakkavad nõudes kõvastuma. Ja siis on ka õhuvoogu probleem. Kui kuivatusunnelis liigub kiirus üle 3,2 meetri sekundis, tekib tolm. Väikesed trükiosakesed satuvad õhku (väiksemad kui kümme mikromeetrit), mis omakorda saastavad nii trükitavaid materjale kui ka masinaid ise.

Tavaline optimaalne kuivatuse aken: 15–30 sekundit 60–80°C juures flekso- ja rotofüüguri puhul

Uuringud on näidanud, et umbes 22 kuni 28 sekundit temperatuuril 70 plussmiinus 5 kraadi Celsiuse juures sobib kõige paremini lahusti tindidest kuivatamiseks polüetüleenfilmidel, mille paksus on 40 kuni 60 mikromeetrit. Kui kuivatamine toimub sellel temperatuuril, siis suurem osa lahustist aurustub täielikult, jättes endast vaid jälgmärgi niiskust alla 0,3 protsenti. Ka pindlõpetus jääb üsna stabiilseks, kus sära kõikumised jäävad tavaliselt alla 5 protsendi erinevate partide vahel. Rota gravüürtrüki toimingute puhul toimub kuivatus veidi kiiremini, kuna seal kasutatakse palju õhemat tindikihti, umbes 8 kuni 12 mikromeetrit. Selliste seadmete puhul kulub tavaliselt vaid 15 kuni 20 sekundit. Fleksotrüki puhul kulub aga rohkem aega, kuna tindi kihid on paksemad, vajades üldiselt 25 kuni 30 sekundit õigeks kuivatamiseks filmidel, mille paksus on umbes 15 kuni 20 mikromeetrit. Tööstuse professionaalid, kes rakendavad tootmisel infrapunase jälgimist, märkavad märgatavaid parandusi. Nad märkavad, et nende kordustrükite määr langeb umbes kolmandiku võrra võrreldes olukorraga, kus kuivatamise parameetrid pole korralikult optimeeritud.

Substraadi omadused ja nende mõju lahusti põhjalise värviga kuivamisele

Pindenergia probleemid LDPE ja HDPE kiledega

LDPE ja HDPE kiledel on kleepuvuse probleemid madala pindenergia (30–34 dyne/cm) tõttu, mis põhjustab halva määrduvuse ja probleeme nagu punktikujulised aukud ja värvitugevuse vähenemine. Selle ületamiseks peavad lahusti põhjalised värvid olema pindpinge ≥30 mN/m. Ka siis jääb mehhaanilise koormuse all oleva kauaajaline vastupidavus piiratud ilma pindtöötlemiseta.

Eelnevalt kõrvale pandud ja eelnevalt kõrvale panemata pindade võrdlemine: mõju värvi imendumisele ja kuivamise ühtsusele

Eelnevalt kõrvale pandud kiled parandavad kuivamise ühtsust 40–60% võrreldes eelnevalt kõrvale panemata kiledega tänu mikroporöösele kihi, mis reguleerib lahusti imendumist. Eelnevalt kõrvale panemata pindadel aurustub 70% lahustist vertikaalselt värvi kihi kaudu, suurendades mullide tekkimise riski. Vastandina võimaldavad eelnevalt kõrvale pandud substraadid külgsuunalist difusiooni, võimaldades ühtlasemat kuivamist ja tugevamat kile terviklikkust.

Kuivamise efektiivsuse parandamine koroonatöötlemise ja pindmodifitseerimise kaudu

Kui me LDPE või HDPE materjalidele koroona töötlemist rakendame, tõstame nende pindenergia tasemeid 38 kuni 42 dünami ruutmeetri vahel oksüdatsiooni protsesside kaudu. See muudab nende pindade sidumist solventpõhiste trükkvärvidega molekul tasemel palju paremaks. Meie fleksotrukite trükkimise testid näitasid üsna muljetavaldavaid tulemusi, rakendades koroona töötlemist umbes 50 vatti ruutmeetri kohta. Kuivamisaeg langes peaaegu veerandi võrra, adhesioon paranes peaaegu kolmandiku ja vigastused vähened 30% niivõrd. Tule töötlemine toimib ka, kuid ei anna täpselt sama tõusuurendust jõudlustunnustes. Kiirete kottide trükkimise toiminguteks võib plasmaga eeltöötlemise tehnikate ja eriti valmistatud kõrge polaarsuse solventidega kombinatsioonis tegelikult kanda 30 kuni 45 väärtuslikku sekundit kuivamistsüklitest maha, ilma optilise kvaliteedi standardite ohverdamiseta (vähem kui 2% udusus jääb vastuvõetavaks).

Keskkonna ja Protsessitingimused, mis mõjutavad solventtrükkvärvi kuivamist

Kõrge kiirusega trükkimiskeskkonnas valitseva temperatuuri ja niiskuse kontrollimine

Valitsevate tingimuste hoidmine 22–24 °C ja 45–55 % RH juures tagab stabiilse kuivatuse. Kõrge niiskus aeglustab aurustumist, põhjustades polüetüleenil trükkimise voolamist, samas kui madal niiskus kiirendab kuivamist ja suurendab ummistumise ohtu. Kliimaga reguleeritavas keskkonnas väheneb trükivigu 18–22 % võrreldes reguleerimata ruumidega. Reaalajas andurid võimaldavad hooajaliste muutuste jaoks dünaamilist kohandamist, vähendades seismist.

Kuivatuskäikude õhuvoogude optimeerimine blokeerimise ja trükivärvi imitamise vältimiseks

Hea õhuvoolu kontroll vähendab vajuvuse probleeme, mis võivad gravuuri trükkimisel põhjustada 12 kuni 15 protsendi materjali kaotust. Kui nozzlid on õigesti paigutatud, aitavad nad õhku ühtlaselt pindala levitada, seega kuivamisaeg jääb üsna stabiilseks, kõikudes vaid umbes kaks sekundit mõlemas suunas. Ristvoolu süsteemi lähenemine suudab eemaldada lahusteid umbes kolmandiku võrra kiiremini võrreldes traditsiooniliste vertikaalsete õhuvoolu seadmetega, kõik ilma kahjustamata adhesiooni omadusi. Ja madala energia LDPE materjalidega töötavatele on väga oluline hoida turbulentsi taset alla viie protsendi, sest muidu hakkab trükkimissära kohutavalt moonutama.

Infrapuna vs. Kuuma õhu kuivatamine: Energiasäästu ja Kuivamise Ühtsuse Kompromissid

Infrapuna kuivatamisel kasutatakse tegelikult umbes 30 kuni 40 protsenti vähem energiat võrreldes traditsiooniliste kütteõhu süsteemidega, kuna see soojendab värvi kihti otseselt, mitte kogu keskkonda. Kuid on ka hulk, kui on tegemist ebavõrdsete pindadega. Need võivad põhjustada kohti, mis saavad liiga kuumaks, mõnel juhul üle 90 kraadi Celsiuse, mis võib protsessi käigus kahjustada smola. Paljud tootmisettevõtted kasutavad tänapäeval hübriid lähenemist, kus infrapuna tegeleb esialgse kuivatamise faasiga ja seejärel lülitatakse üle kütteõhu kasutusele viimaseks täienduseks. Selline kombinatsioon hoiab niiskuse taset toote vältel umbes 5% piirides ja säästab ligikaudu veerandi energiakuludest, muidu oleks kulunud. Tähelepanuväärne on ka see, et infrapuna toimib eriti hästi materjalidel, millele on ette valmistatud aluskiht. Kütteõhu kasutamine on tõhusam nende koroona töötlemise filmide puhul, mille pindpinevus on üle 38 dünami sentimeetri kohta.

Kuivamiskiiruse kontrollimiseks värvi valemite strateegiad

Lahustite segu kohandamine: kiired, keskmise kiirusega ja aeglaselt aurustavad komponendid

Hea kuivamise kontrolli saavutamine jääb tegelikult õige lahustite segu leidmise juurde. Kaaluda tuleb kolme peamist kategooriat: kiired nagu atsetoon, keskmise kiirusega valikud nagu etüülatsetaat ning aeglasemalt aurustavad, sealhulgas propüleen glükooli metüüleeter. Enamik inimesi leiavad, et segu segamine umbes 70/20/10 suhtes toimib üsna hästi, et pinnad kuivaks 15 kuni 30 sekundi jooksul polüetüleeni puhul umbes 60 kraadi C juures. Kiiret kuivamist toetavad lahustid alustavad pindmiselt kuivamist, kuid tegelikult on aeglasemad koostisosad, mis toovad olulise panuse pind alla. Need aitavad vältida nii nimetatud nahastumist, andes kinni jäänud lahustitele võimaluse järk-järgult välja töötada, mitte lihtsalt seal püsimist ja hilisemate probleemide tekitamist.

Stabiilse disperdatsiooni saavutamiseks kiire kuivamise tingimustes valitakse sobivad smolid ja pigmid

Akrüül- ja nitrotselluloosirendid on eelistatud nende stabiilsuse tõttu kiire kuivamise tingimustes, säilitades pigmendi dispergeerimise isegi aurustamise kiirusel üle 0,5 g/m²·s. Mikroniseeritud pigmendid (<5 μm) vähendavad settimist 40% võrreldes tavapäraste hinnakatega, tagades seeläbi värvi ühtsuse kõrge kiirusega töötlustel.

Aditiivid, mis täpsustavad kuivamist, ohvrime glossi või paindlikkust

Silikoonipõhised voolu parandajad (0,5–1,5% kaaluprotsenti) parandavad tasandamist ja pikendavad avatud aega 8–12 sekundit. Uretaaniga modifitseeritud aditiivid aitavad säilitada üle 85 glossi ühiku ja säilitada 200% venimist katkemisel, mis on oluline paindliku pakendimaterjali puhul, kus on vaja vastupidavust.

Nozzelikorkumise ja nahastumise vähendamine kiirelt kuivatavates lahusti trükkimisvärvisüsteemides

Nozzelite plaadi kihistumise vähendamiseks peaksid kõrge efektiivsusega lahusti värvilahused sisaldama alla 3% VOC-d. Tsükloheksanoni derivaadid, mida kasutatakse ko-lahustitena, vähendavad gravuurlendmasinates, mis töötavad kiirusel 200 m/min, nahkhaiguste esinemist 60%. Värvikastide temperatuuri hoidmine vahemikus 45–55 °C takistab viskoossuse eakast tõusu, mis võib põhjustada trükkvigastusi.

Kuivatustehilise jõudluse mõõtmine ja optimeerimine igapäevaseks kasvuks

Reaalajas jälgimine IR-sensorite ja niiskuseanalüsaatorite abil

IR-sensorid ja mahtuvuslikud niiskuseanalüsaatorid annavad pideva tagasiside kuivatuse edenemise kohta, tuvastades jäänulahusti taseme 0,5% kõrvalekalded. Need süsteemid reguleerivad automaatselt kuivatitemperatuuri (±5 °C) ja konveierlindi kiirust, mis aitab tootjatel vähendada tootmispeatuseid, mis on tingitud kinnijäämise või adhesiooniprobleemidest, 18–22% võrreldes käsitsi inspekteerimisega.

Katsetustehnika (DOE) rakendamine kuivatamisparameetrite optimeerimiseks

Statistiliste meetodite, näiteks katsetuskavade (DOE) abil aitavad tootjatel oma kuivatamisprotsessi struktureeritud viisis täpsustada. Hiljutised uuringud ajakirjast Journal of Industrial Print Processes aastal 2024 keskendusid sellele teemale eriti polüetüleenkottide puhul. Uurijad kasutasid meetodit, mida kutsutakse vastepindmeetodoloogiaks, et leida optimaalsed seadistused: umbes 68 kraadi Celsiuse juures õhu temperatuur, ligikaudu 2,2 meetrit sekundis õhuvoolu kiirus ja asjade jätmine seisma umbes 23 sekundit enne järgmise sammuni liikumist. Ka tulemused olid üsna muljetavaldavad – nende seadistused vähendasid energiakasutust peaaegu kolmandiku võrra võrreldes tavapäraste meetoditega. Samuti säilis kõrge kvaliteedinorm, kus värvi kleepuvus kottidele oli 99,2 protsenti isegi pärast 12 tundi järjest töötamist.

Kuivatamise efektiivsuse võrdlemine trükipiirtega ja värvi tihedustega

Trükipressid loovad alusjooned, testides lahusti põhjalise toimivuse rõhud kiirustel (150–550 jalga minutis) ja värvi kihitil (1,8–2,5 μm). Andmed näitavad, et üle 400 jalga minutis vähendab värvi tiheduse vähendamine 0,3 g/m³ ulatuses ahmestamist, säilitades samas katkemat ja vähendades lahusti kasutamist 19%. Need võrdlusalused toetavad suuremat läbipääsu ilma kuivatamise täielikkuse ohverdamata.

Kordumahtavad küsimused (KKK)

Mis on lahusti värvi optimaalne kuivamisaeg?

Lahusti värvi optimaalne kuivamisaeg, eriti polüetüleenfilmidel, on tavaliselt 15 kuni 30 sekundi vahel, sõltuvalt trükimetoodist ja filmi paksusest.

Kuidas mõjutab värvi kuivamist koroonatöötlemine?

Koroonatöötlemine suurendab filmide pindenergiat, näiteks LDPE ja HDPE puhul, parandades värvi kinnitumist ja oluliselt kuivamise kiirendamist.

Millised on kiire värvi kuivamise riskid?

Kiire värvi kuivamise tagajärjel võivad tekkida probleemid, nagu nahastumine, ummistumine ja ahmestamine, mis võivad mõjutada trükipinda ja suurendada masinahoidu.

Miks on oluline kontrollida ümberdatava keskkonna tingimusi trükkimisel?

Kindlate ümberdatava temperatuuri ja niiskuse tasemete hoidmine tagab ühtlase kuivatustehingu, vähendades trükivigu ja optimeerides tootlikkust.