Az anilox görgőtisztítás flexo mélynyomásának általános folyamatai
A lézerrel vésett kerámia anilox görgők celláinak eltömődése szennyeződésrészecskékkel és kiszáradt tintákkal befolyásolja a nyomtatás minőségét. Tehát a piszkos anilox hengereket a nyomtatás után a lehető leghamarabb meg kell tisztítani. Különféle módszerek állnak rendelkezésre erre a célra, amelyeknek bizonyos „agresszivitással” kell rendelkezniük a kielégítő tisztításhoz, ugyanakkor nem károsíthatják a kerámiaréteget.
írta Ansgar Wessendorf
tartalom
Alapok
Minden tisztítási folyamatnak képesnek kell lennie az anilox henger kerámiarétegében lévő mikroszkopikus cellák aljáig behatolni annak érdekében, hogy az ott megszáradt festék- és lakkmaradványokat eltávolítsa. Biztosítani kell, hogy az edény falai és a kerámiaréteg ne sérüljenek.
A gyakorlatban kémiai folyamatokat, robbantási eljárásokat (nátrium-hidrogén-karbonát, műanyag pelletek), az ultrahangos módszert és egyre inkább a lézertechnikát alkalmazzák az anilox hengerek tisztítására. Az összes folyamat problémája az az idő, amely az anilox henger elszennyeződésétől az alapos tisztításig tart: minél régebbi a tinta és a lakk maradéka, annál nehezebb vagy hiányosabb a reaktív kötőanyagok miatt.
Vegyi tisztítási folyamat
A kémiai tisztítási módszer gyakran lúgos tisztítószereken alapul, magas forráspontú oldószerekkel együtt. Az oldószermolekulák feloldják a kötőanyagot a festékből, és a maradék pigmentrészecskék keveréke. Ez a kiadási folyamat nagyon gyors.
A lúgos anyagok (pl. Nátrium-hidroxid-oldat) megtámadják az egyes színkomponenseket (pl. Kötőanyagok), és feloldják az anyagok heterogén keverékét. Flokkuláció történik. Ez a reakció lassabb, ezért több időt vesz igénybe. Ezért fontos, hogy a lúgos tisztító bizonyos ideig működjön. Az alacsony oldószertartalmú felületaktív anyagok nedvesítése javítja a festék és a tisztítószer közötti érintkezést, valamint a tisztítószer behatolását a festékbe.
Az alkalmazott tintarendszer és oldószer döntő fontosságú a tisztítás sikere szempontjából. Ha az oldószerek megegyeznek a nyomdafestékben levőkkel, akkor azok valószínűleg tisztításra alkalmasak. Az oldószer alapú tinták nem poláros oldószerek (például észterek), a vizes alapú tintákhoz vizes alapú tisztítószereket használnak. Gyakran azonban a különböző poláros komponensű oldószerek vagy oldószerelegyek jobb tisztítási eredményt mutatnak. A tisztítást megkönnyíti a tisztítófolyadék felmelegítése.
A kerámia eltérő összetétele miatt az interfaciális feszültségek, amelyek befolyásolják a tisztítószer nedvesíthetőségét az anilox hengeren, szintén változnak. De a kerámia felület jellegét is figyelembe kell venni. Minél durvább és porózusabb, annál jobban tapad a festék, és annál nehezebb tisztítani.
Ezenkívül egy túl porózus vagy sérült felület a tisztító folyadékot kúszhatja a kerámia alá, majd a fémes hordozóanyagig juthat, és ott korróziót okozhat. Fokozott a kockázat ebben a tekintetben, különösen a régebbi anilox hengerek esetében
A gyakorlatban azonban korrózió ritkán fordul elő. Nem zárható ki azonban, hogy a kerámia hordozóanyagon lévő védőréteget (pl. Nikkelréteget) nem helyesen alkalmazták. A korróziót inkább a sav, mint az alkáli részesíti előnyben. Ennek eredményeként a kerámia alatti nikkel- vagy alumíniumréteg buborékokat dob, és tönkreteszi az anilox görgő felületét.
Az is előfordulhat, hogy a buborék egyenletesen oszlik el, megváltoztatva ezzel az anilox henger kerületét. A nagyobb átmérő miatt a gumibetét nyomása magasabb, mint az eredetileg a gépen beállítva, ami a nyomtatás során elpusztítja az orvoslapátot.
Zárt rendszerekben vegyszeres folyadékkal történő tisztításkor gyakran foltok jelennek meg a felületen, amelyek negatívan befolyásolhatják az anilox henger tintaátviteli viselkedését. Akkor keletkeznek, amikor a tisztítóközeg a védőburkolattól és a rendszer oldalfalaitól az anilox henger felületére csöpög. Ezért fontos, hogy a tisztítási folyamat után eltávolítsuk a maradék tisztítószert.
Gyakran nehéz figyelemmel kísérni a tisztítási folyamatot, mert a tisztítási folyamat egy külön rendszerben zajlik, amelyben az anilox görgőt nagy nyomáson a felmelegített tisztítófolyadékkal (60–80 ° C) fújják fel.
Ezenkívül vegyi tisztítószerek alkalmazásakor be kell tartani a biztonsági előírásokat (illékony szénhidrogének (VOC), védőkesztyű, védőszemüveg stb. Határértékeinek betartása), valamint a környezetvédelmi és ártalmatlanítási követelményeket. Például az alkáli anyagokból és oldószerekkel kombinált tisztítószereket nem szabad a közcsatornán keresztül ártalmatlanítani. A tisztítószer-gyártók most számos környezetbarát megoldást kínálnak, de tisztító hatásuk nagyon eltérő lehet.
Robbantási eljárás (nátrium-hidrogén-karbonát és műanyag pellet)
A robbantási eljárás egy mechanikus, száraz tisztítási eljárás, amelynek során például a fehér por nátrium-hidrogén-karbonátot (NaHCO3) fúvóka és viszonylag alacsony nyomás (2,5–3,5 bar) segítségével robbantják a piszkos aniloxhengerre. A NaHCO3-at az anilox hengerre fújják az atomizátor elvének megfelelően. A gyorsulás eredményeként a legkisebb NaHCO3 részecskék eltalálják az anilox görgő felületét, amelyet az éles szélű szövedékek összetörnek és így bejuthatnak a kutakba. Az anilox henger nem sérült, mert a szemcsék keménysége a fele a kerámia felületének.
Az anilox henger forgási sebességének és a fúvóka tengelyirányú mozgásának megváltoztatásával a tisztítási minőség a szennyezettség mértékétől függően állítható be. A tisztítási idő körülbelül 40–60 perc.
A tisztítási eredmény többek között a tál alakjától függ. Ha a kupola alakú tálak kerek nyílásuk miatt jól tisztíthatók, akkor ez a hatszögletű tálaknál még akkor is nehezebb, ha a tisztítási minőség kielégítőnek mondható. A tisztítás eredménye nem kielégítő piramis alakú tálak esetén. Ezenkívül az anilox hengerek 500 l/cm-nél nagyobb vonalakkal történő tisztítása a részecskeméret miatt alig megvalósítható. A porózus kerámiafelület tisztítása szintén nehéz ezzel a módszerrel.
Nátrium-hidrogén-karbonáttal végzett tisztítás után a porlasztott tisztítóközeg fehér nyomai láthatók a henger felületén, és nagyon kis része marad a cellákban, ami általában nem befolyásolja negatívan a nyomást. Ennek ellenére a maradék NaHCO3 maradványokat egyszerűen vízzel és ruhával kell eltávolítani. Meg kell jegyezni, hogy a csapvíz keménységi foka nem túl magas, különben mész lerakódik az edényekben. Ezért a későbbi tisztításhoz desztillált vizet kell használni.
Ez a robbantási folyamatrendszer kevés helyet igényel és könnyen használható. A nátrium-hidrogén-karbonát használata nagyrészt ártalmatlan az emberre és a környezetre, és a háztartási hulladékkal együtt kidobható. A színnel szennyezett granulátumot kiszűrjük, hogy a szennyezetlen port ezután újra felhasználhassuk a következő tisztítási folyamathoz. Az anilox henger ütközésekor azonban a részecskék elpusztulnak, ami csökkenti tisztító hatásukat az eredeti porhoz képest. Általános szabály, hogy a granulátum két tisztítási folyamat után felhasználódik.
A kerámia anilox hengerek tisztítására szolgáló másik robbantószer a puha, újrahasznosítható műanyag pellet. A NaHCO3 alkalmazásához hasonlóan a rendszer is teljesen be van zárva a tisztítási folyamat során. A pelletek polietilénből készülnek, és körülbelül 4 bar fúvókával kerülnek a görgőfelületekre. Amikor a felszínre kerülnek, a műanyag pelletek kezdetben deformálódnak, majd visszatérnek eredeti alakjukhoz.
A lerakódásokat eltávolítják a felületről és a robbantószerrel eltávolítják. Ez egy mágneses mezőt is létrehoz, amely eltávolítja a fémes részecskéket. Ezután a csiszoló- és szennyező részecskéket elválasztják egymástól, hogy a tiszta pelleteket többször is fel lehessen használni. A tisztítási minőség itt is a csésze formájától és a vonalak/cm-es számtól függ. A polietilén pelletek különböző finomságúak.
Ultrahangos tisztítás
Az ultrahang és a tisztítószer kombinációjának köszönhetően az anilox henger alaposan megtisztul a festék és a lakk maradványaitól, és így jó tisztító hatást ér el. Ennek a technológiának a megfelelő alkalmazása nem károsítja a hengert. A folyamatos szűrésnek köszönhetően a tisztító folyadék viszonylag hosszú ideig használható anélkül, hogy rövid idő után cserélni kellene.
Az anilox hengerek méretétől függően az ultrahangos tisztító rendszer kevés helyet igényel, és könnyen telepíthető és működtethető. Az ultrahang előállításához a rendszerhez szükséges egy fűthető tartály tisztítófolyadékkal, egy vagy több piezokerámiai lemezoszcillátorból álló oszcillátor rendszer és egy generátor. Az eljárás különösen alkalmas anilox hengerek magas vonalakkal történő tisztítására.
A tisztítandó anilox henger forog a tisztítófolyadékban. Teljesen vagy részben a híg nátrium-hidroxid-oldatba (10%) merítjük. Az ultrahangos tisztítás során a hanghullámok kavitációt okoznak, amely mikroszkopikus gázbuborékokat hoz létre. Ezek a buborékok nyomásnak vannak kitéve, és rögtön megrekednek, amint a henger felületére ütköznek. A gázbuborékok behatolása szélsőséges, de helyileg korlátozott nyomás- és hőmérsékleti csúcsokat hoz létre, amelyek vegyi anyagokkal kombinálva feloldják vagy elpusztítják az egyszínű részecskéket.
Az ultrahangos frekvenciának ellentétes hatása van a kavitációs intenzitásra. Amikor a frekvencia csökken, a buborék mérete és az intenzitása is csökken. Ökölszabályként minimum 40 kHz (40 000 rezgés/sec) körüli frekvencia ajánlott annak biztosításához, hogy elegendő intenzitás és buborékok képződjenek, amelyek teljesen eltávolítják a sejtekben lévő lerakódásokat.
A hengernek folyamatosan forognia kell a tisztítófolyadékban. Ez megakadályozza az anilox hengerfelület érdesítését helyenként túl magas hangintenzitással. A hanghullámok szintén elveszítik hatékonyságukat, ha egyre nagyobb távolságra vannak a hangforrástól, és az ultrahangnak csak egyenetlen hatása lehet. Ezért kell pontosan összehangolni a hangforrások és az anilox henger közötti meghatározott távolságot és a frekvencia beállítását.
Az ultrahanggal végzett jó tisztítási eredmény érdekében a tisztító folyadékot szintén 60–65 ° C-ra (jobb 80 ° C-ra) kell melegíteni, és a hengernek 20–30 percig kell forognia a fürdőben. Tisztítás után a fűtött anilox hengernek először szobahőmérsékletre kell hűlnie, ami megakadályozza az azonnali felhasználást a nyomtatásban.
Az ultrahangos tisztítás során néha 1500 bar nyomás léphet fel, ami károsíthatja az anilox henger felületét. Például a repedések tovább terjedhetnek, így a tisztító folyadék behatolhat a henger tövébe és ott korróziót okozhat. Ennek oka lehet a henger sérült és szivárgó felülete és vége is. Ezenkívül a nagy uralkodású elemek finom szövedékei is károsodhatnak, ha az anilox henger túl hosszú ideig ultrahangos tisztításnak van kitéve.
Lézeres folyamat
A lézeres tisztítás elve azon a tényen alapul, hogy egy nagyon röviden fókuszált, nagy intenzitású lézerimpulzus eltalálja az anilox henger kerámia felületét és elnyeli a lézersugár energiáját. Ez a szennyeződés és az idegen részecskék úgynevezett „hideg” párologtatásához vezet. Különösen fémes anyagok alkalmazásakor a felület a fényvisszaverődés miatt alig melegszik fel. A lézeres módszer ezért kíméletes tisztítási folyamat, feltéve, hogy az impulzus frekvenciáját és a lézersugár pásztázási szélességét, valamint a lézer előre- és forgási sebességét megfelelően állítják be vagy koordinálják.
Főleg egy diódával szivattyúzott szilárdtest lézert használnak, amely általában 300 W körüli teljesítménygel és 1064 nm hullámhosszal működik. A lézerfény impulzus frekvenciájának változó beállítása miatt a lézer sokféle anyaghoz használható. Minél rövidebb a lézer impulzus (vagy nagyobb az impulzus frekvencia), annál nagyobb a lézer teljesítménye. Ennek eredményeként az anyag hőbevitele ennek megfelelően magasabb vagy alacsonyabb.
A forgási sebesség változtatható beállítása lehetővé teszi a henger különböző átmérőinek kompenzálását az energiabevitel növelése nélkül. Ezzel elkerülhető az anilox henger termikus túlterhelése. Másrészt az energiaellátás szelektíven növelhető a forgási sebesség beállításával. Itt is fennáll annak a veszélye, hogy a henger részben túlzott hőhatásnak van kitéve. Ezenkívül a helytelen forgási sebesség beállítása észrevehető az anilox henger felületén található kis vízszintes csíkokon keresztül.
A helyes adagolási sebesség különösen észrevehető az erősen szennyezett anilox hengereknél, mert ez a paraméter befolyásolja az anilox hengerbe bevitt energiát is. A lézersugár kimenete (pásztázási szélesség) változtatható módon állítható be úgy, hogy az energia nagyobb vagy kisebb területen oszlik el. Természetesen ez befolyásolja azt, hogy mekkora az eltávolítási arány.
A 1300 mm körüli hordószélességű anilox henger lézeres tisztítása körülbelül 30 percet vesz igénybe 30 mm/perc előtolási sebességnél. Rövid hűtési idő után a henger használatra kész. A módszer jó tisztítási eredményeket mutat olyan anyagok esetében, amelyek nehezen tisztíthatók, például akvarellek és 2K színek, valamint magas vonalakkal. Más tisztítási módszerek ilyen körülmények között elérik a határaikat.
A „száraz” lézeres eljárás vegyszerek nélkül működik, és az anilox görgőket nem kell megtisztítani. Szívóeszköz szükséges a szennyeződések és a festékmaradványok eltávolításához. A rendszer kezelőjének megfelelő védőszemüveget kell viselnie a lézersugarak elleni védelem érdekében. Az eljárás alkalmas soros tisztításra is, például nehezen elérhető anilox görgők tisztítására, hullámkartonra történő közvetlen nyomtatással.
Sok potenciális felhasználó számára a lézeres eljárás alkalmazása ellentétes a magas beruházási költségekkel. Ezenkívül a lézer helyes beállítása különböző sorrendű anilox görgőkön és az eltávolítandó anyagok (akvarellek, oldószeres tinták, 2K vagy UV lakkok stb.) Viszonylag sok időt, tapasztalatot és know-how-t igényelnek. Miután azonban ezt az alapvető munkát elvégezték, a tisztítási eredmények nagyon kielégítőek.
Következtetés
A kerámia anilox henger beszerzési költsége több ezer euró. Rendszeres tisztítás szükséges a lehető leghosszabb élettartam érdekében. A szennyeződések eltávolításához alapos tisztítás szükséges a nyomdán kívül. Ehhez különféle tisztítási módszerek állnak rendelkezésre, amelyek mindegyikének megvannak a maga előnyei és hátrányai.
forrás
DFTA kutatási jelentés: "Az anilox hengertisztító folyamatok hatékonyságának, fenntarthatóságának és veszélyeinek vizsgálata a flexográfiai nyomtatásban", Dietmar Wolf