Често срещани методи за почистване на анилоксови ролки с флексографичен печат
Запушването на клетките на гравирани с лазер керамични анилокс ролки с частици мръсотия и изсъхнали мастила влияе върху качеството на печат. Така че мръсните анилокс ролки трябва да бъдат почистени възможно най-скоро след печат. Налични са различни методи за тази цел, които трябва да притежават известна „агресивност“ за задоволително почистване, но в същото време не трябва да увреждат керамичния слой.
от Ансгар Весендорф
съдържание
Основи
Всеки процес на почистване трябва да може да проникне до дъното на микроскопичните клетки в керамичния слой на анилокс валяк, за да се отстранят изсъхналите остатъци от боя и лак там. Трябва да се гарантира, че стените на купата и керамичният слой не са повредени.
На практика за почистване на анилокс ролки се използват химически процеси, процеси на взривяване (натриев бикарбонат, пластмасови пелети), ултразвуков метод и все по-често лазерна технология. Проблемът при всички процеси е времето, необходимо от момента на замърсяване на анилокс ролката до пълното му почистване: колкото по-стари са остатъците от мастило и лак, толкова по-трудни или непълни се дължат на реактивните свързващи агенти.
Процес на химическо почистване
Химическият метод за почистване често се основава на алкални почистващи вещества във връзка с разтворители с висока температура на кипене. Молекулите на разтворителя разтварят свързващото вещество от боята и това, което остава, е смес от частици пигмент. Този процес на освобождаване е много бърз.
След това алкалните вещества (например разтвор на натриев хидроксид) атакуват отделните цветни компоненти (например свързващи вещества) и разтварят хетерогенната смес от вещества. Извършва се флокулация. Тази реакция е по-бавна и следователно отнема повече време. Поради това е важно да оставите алкалния почистващ препарат да работи за определено време. Намокрящите повърхностноактивни вещества с нисък процент на разтворители подобряват както контакта между боята и почистващия препарат, така и проникването на почистващия препарат в боята.
Използваната система за мастило и използваният разтворител са от решаващо значение за успеха на почистването. Ако разтворителите съответстват на тези в печатарското мастило, те най-вероятно са подходящи за почистване. Мастилата на основата на разтворители са неполярни разтворители (например естери), а почистващи препарати на водна основа се използват за мастила на водна основа. Често обаче разтворителите или смесите от разтворители с различни полярни компоненти показват по-добър резултат от почистването. Почистването се улеснява чрез нагряване на почистващата течност.
Поради различния състав на керамиката, междинните напрежения, които влияят върху омокряемостта на почистващия агент върху анилокс ролката, също варират. Но трябва да се вземе предвид и естеството на керамичната повърхност. Колкото по-груба и пореста е, толкова по-добре боята може да полепне и толкова по-трудно се почиства.
В допълнение, повърхността, която е твърде пореста или повредена, може да доведе до пълзене на почистващата течност под керамиката, след което да се промъкне до металния материал и да причини там корозия. В това отношение има повишен риск, особено при по-старите анилокс ролки
На практика обаче рядко се появява корозия. Не може обаче да се изключи, че защитният слой върху керамичния носещ материал (например никелов слой) не е бил нанесен правилно. Корозията е по-благоприятна от киселина, отколкото от алкали. Последицата от това е, че никеловият или алуминиевият слой под керамиката хвърля мехурчета и разрушава повърхността на анилокс ролката.
Също така може да се случи, че балонът е равномерно разпределен, като по този начин променя обиколката на анилокс ролката. Поради по-големия диаметър налягането на чистачката е по-високо от първоначално зададеното на машината, което след това унищожава острието по време на печат.
При почистване с химически течности в затворени системи на повърхността често се появяват петна, които могат да повлияят отрицателно на поведението на мастилото при пренасяне на анилокс ролката. Те възникват, когато почистващата среда капе от защитната качулка и страничните стени на системата върху повърхността на анилокс ролката. Ето защо е важно след процеса на почистване да отстраните останалия почистващ агент.
Често е трудно да се наблюдава процесът на почистване, тъй като процесът на почистване се извършва в отделна система, при която анилокс ролката се продухва с нагрятата почистваща течност (60–80 ° C) при високо налягане.
Освен това, когато се използват химически почистващи агенти, трябва да се спазват разпоредбите за безопасност (спазване на граничните стойности за летливи въглеводороди (VOC), защитни ръкавици, защитни очила и др.), Както и изискванията за околната среда и изхвърлянето. Например почистващите препарати, които се състоят от алкални вещества в комбинация с разтворители, не трябва да се изхвърлят през обществената канализационна система. Понастоящем производителите на почистващи агенти предлагат редица екологични решения, но ефектът от почистването им може да бъде много различен.
Процес на взривяване (натриев бикарбонат и пластмасови пелети)
Методът на взривяване е механичен процес на химическо почистване, при който белият прах натриев бикарбонат (NaHCO3), например, се надува върху мръсния анилокс валяк с помощта на дюза и относително ниско налягане (2,5–3,5 бара). NaHCO3 се издухва върху анилокс ролката съгласно принципа на пулверизатора. Ускорението кара най-малките частици NaHCO3 да удрят повърхността на ролката анилокс, която е смачкана от остри ръбове и по този начин може да попадне в клетъчните депресии. Анилокс ролката не е повредена, тъй като твърдостта на зърната е наполовина по-висока от керамичната повърхност.
Чрез промяна на скоростта на въртене на анилокс ролката и аксиалното движение на дюзата, качеството на почистване може да се регулира в зависимост от степента на замърсяване. Времето за почистване е около 40–60 минути.
Резултатът от почистването зависи, наред с други неща, от формата на купата. Ако купичките с форма на купол могат да бъдат почистени лесно поради кръглия им отвор, това е по-трудно с шестоъгълните купи, дори ако качеството на почистване може да се определи като задоволително. Резултатът от почистването не е задоволителен при купи с форма на пирамида. Освен това почистването на анилокс ролки с линии над 500 L/cm е трудно осъществимо поради размера на частиците. Почистването на порестата керамична повърхност също е трудно при този метод.
След почистване с натриев бикарбонат на повърхността на ролката могат да се видят бели следи от атомизираната почистваща среда и много малка част остава в клетките, което обикновено няма отрицателен ефект върху налягането. Трябва обаче просто да отстраните остатъците от NaHCO3 с вода и кърпа. Трябва да се отбележи, че степента на твърдост на чешмяната вода не е твърде висока, в противен случай варата ще се отложи в тиганите. Поради това е препоръчително да се използва дестилирана вода за последващо почистване.
Тази система за взривни работи изисква малко място и е лесна за използване. Използването на натриев бикарбонат е до голяма степен безвредно за хората и околната среда и може да се изхвърли с битовите отпадъци. Замърсеният с цвят гранулат се филтрира, така че незамърсеният прах да може да се използва отново за следващия процес на почистване. Но когато ударят анилокс ролката, частиците се унищожават, което намалява ефекта им на почистване в сравнение с оригиналния прах. По правило гранулатът се изразходва след два процеса на почистване.
Друг взривен агент за почистване на керамични анилокс ролки са меки, рециклируеми пластмасови пелети. Както при използването на NaHCO3, системата е напълно капсулирана по време на процеса на почистване. Пелетите са изработени от полиетилен и се нанасят върху ролковите повърхности с дюза на около 4 бара. Когато ударят повърхността, пластмасовите пелети първоначално се деформират и след това се връщат в първоначалната си форма.
Отлаганията се отстраняват от повърхността и се отстраняват с взривния агент. Това също създава магнитно поле, което премахва металните частици. След това абразивните и замърсяващи частици се отделят една от друга, така че чистите пелети могат да бъдат използвани повторно няколко пъти. И тук качеството на почистването зависи от формата на кладенеца и броя на линиите/см. Полиетиленовите пелети се предлагат в различни степени на финост.
Ултразвуково почистване
Благодарение на комбинацията от ултразвук и почистващ агент, анилокс ролката се почиства старателно от остатъци от мастило и лак и по този начин се постига добър почистващ ефект. Правилното прилагане на тази технология няма да повреди ролката. Благодарение на непрекъснатото филтриране, почистващата течност може да се използва за относително дълъг период от време, без да се налага да я сменяте след кратко време.
В зависимост от размера на анилокс ролките, ултразвуковата система за почистване изисква малко място и е лесна за инсталиране и експлоатация. За генериране на ултразвук системата изисква отопляем контейнер с почистваща течност, осцилаторна система, състояща се от един или повече пиезокерамични осцилатори и генератор. Процесът е особено подходящ за почистване на анилокс ролки с високи параметри.
Анилокс ролката, която трябва да се почисти, се върти в почистващата течност. Той се потапя изцяло или частично в разредения разтвор на натриев хидроксид (10%). По време на ултразвуково почистване звуковите вълни причиняват кавитация, която създава микроскопични газови мехурчета. Тези мехурчета са подложени на натиск и имплодират веднага щом ударят повърхността на ролката. Имплозията на газовите мехурчета създава екстремни, но локално ограничени пикове на налягане и температура, които разтварят или унищожават твърди цветни частици в комбинация с химикали.
Ултразвуковата честота има противоположно влияние върху интензивността на кавитацията. Когато честотата се намали, както размерът на балончето, така и интензивността намаляват. Като обикновено правило се препоръчва минимална честота от около 40 kHz (40 000 трептения/сек.), За да се осигури достатъчна интензивност и образуване на мехурчета, които напълно премахват отлаганията в клетките.
Ролката трябва да се върти непрекъснато в почистващата течност. Това предотвратява загрубяването на повърхността на анилокс ролката от интензитета на звука, който е твърде висок на места. Звуковите вълни също губят своята ефективност с увеличаване на разстоянието от източника на звука и ултразвукът може да има само неравномерен ефект. Следователно определеното разстояние между звуковите източници и анилокс ролката и настройката на честотата трябва да бъдат точно съпоставени един с друг.
За добър резултат от почистването с ултразвук, почистващата течност също трябва да се нагрее до 60–65 ° C (по-добре 80 ° C) и ролката трябва да се върти във ваната за около 20–30 минути. След почистване нагрятата анилокс ролка трябва първо да се охлади до стайна температура, което предотвратява незабавното използване в производството на печат.
По време на ултразвуково почистване понякога може да възникне налягане от около 1500 бара, което може да повреди повърхността на анилокс ролката. Например пукнатините могат да продължат да се разпространяват, така че почистващата течност да проникне до основата на ролката и да причини там корозия. Причината за това също могат да бъдат повредени и течащи крайни повърхности и краища на валяк. В допълнение, фините мрежи от високи влакна могат да бъдат повредени, ако анилокс ролката е изложена на ултразвуково почистване твърде дълго.
Лазерен процес
Принципът на лазерното почистване се основава на факта, че много кратко фокусиран лазерен импулс с висока интензивност удря керамичната повърхност на анилокс ролката и абсорбира енергията на лазерния лъч. Това води до така нареченото „студено” изпаряване на слоя мръсотия и чужди частици. Особено когато се използват метални материали, повърхността почти не се нагрява поради отражението на светлината. Следователно лазерният метод е нежен процес на почистване, при условие че параметрите честота на импулса и ширината на сканиране на лазерния лъч, както и скоростта на придвижване и въртене на лазера са правилно зададени или координирани.
Използва се предимно диодно изпомпван лазер в твърдо състояние, който обикновено работи с мощност около 300 W и дължина на вълната 1064 nm. Променливата настройка на честотата на импулсите на лазерната светлина означава, че лазерът може да се използва за широк спектър от материали. Колкото по-кратък е лазерният импулс (или колкото по-висока е честотата на импулсите), толкова по-висока е мощността на лазера. В резултат подадената топлина в материала е съответно по-висока или по-ниска.
Променливата настройка на скоростта на въртене позволява да се компенсират различни диаметри на ролката, без да се увеличава вложената енергия. Това избягва термично претоварване на анилокс ролката. От друга страна, захранването с енергия може да се увеличи избирателно чрез регулиране на скоростта на въртене. Тук също съществува риск ролката да бъде частично подложена на прекомерно топлинно напрежение. В допълнение, настройката на неправилна скорост на въртене се забелязва чрез малки хоризонтални ивици върху повърхността на анилокс ролката.
Правилната скорост на подаване е особено забележима при силно замърсени анилокс ролки, тъй като този параметър също влияе върху влаганата енергия в анилокс ролката. Изходът на лазерния лъч (ширина на сканиране) може да бъде настроен променливо, така че енергията да се разпределя върху по-голяма или по-малка площ. Разбира се, това оказва влияние върху това колко висока е степента на отстраняване.
Лазерното почистване на анилокс валяк с ширина на цевта около 1300 mm отнема около 45 минути при скорост на подаване 30 mm/min. След кратък период на охлаждане валякът е готов за употреба. Методът показва добри резултати при почистване на вещества, които са трудни за почистване, като акварели и 2K цветове, както и с високи линии. Други методи за почистване достигат своите граници при тези условия.
“Сухият” лазерен процес работи без химикали и анилокс ролките не трябва да се почистват. Необходимо е смукателно устройство за отстраняване на частици мръсотия и остатъци от боя. Системният оператор трябва да носи подходящи защитни очила за защита срещу лазерни лъчи. Освен това методът е подходящ за вградено почистване, напр. почистване на недостъпни анилокс ролки при директен печат върху велпапе.
За много потенциални потребители използването на лазерния процес се противопоставя на високите инвестиционни разходи. В допълнение, правилната настройка на лазера върху анилокс ролки с различни правила и веществата, които трябва да се отстранят (акварели, мастила с разтворители, 2K или UV лакове и др.) Изискват относително голямо количество време, опит и ноу-хау. След като тази основна работа обаче приключи, резултатите от почистването са много задоволителни.
Заключение
Цената за придобиване на керамичен анилокс валяк е няколко хиляди евро. Необходимо е редовно почистване, за да се осигури възможно най-дълъг експлоатационен живот. За отстраняване на тези замърсители е необходимо цялостно почистване извън печатната машина. Налични са различни методи за почистване, които имат своите предимства и недостатъци.
източник
Доклад от изследването на DFTA: „Изследване на ефективността, устойчивостта и опасностите от процесите на почистване на анилокс ролки при флексографски печат“, Dietmar Wolf