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干燥箱在熱固化膠印干燥過程中的應用

熱固化干燥的干燥箱由2~4段組成。干燥箱的“段”自成獨立模塊,干燥變量可單獨調節(jié)。印刷油墨含30%~40%礦物油溶劑,印刷時需通過干燥去除,殘留在紙張的溶劑,實際不到溶劑量的10%。干燥的熱風溫度為200~300℃時,紙張溫度被提高到100~150℃。

熱能傳遞受若干變量影響,其中幾何變量在干燥箱的設計定型后,印刷過程中是不能調節(jié)的。如紙幅單位長度的風嘴數(shù)量、風嘴與紙面距離,還有熱風的流速等。

影響印刷干燥的變量主要有熱風溫度、流速,實際上僅有熱風的溫度可以調節(jié)。熱固化干燥的干燥箱溫度,經常是按以下要求調節(jié):

第一“段”干燥箱的溫度,按熱風流速調節(jié);

第二“段”干燥箱溫度,按紙幅離開干燥箱時,要求達到的溫度調節(jié);

其余各“段”干燥箱溫度,按故定的溫差階梯調節(jié);

干燥箱各“段”的溫差階梯,一般約為30℃。干燥箱內熱風溫度,是每“段”干燥箱唯一可調節(jié)變量。不同紙種的印刷干燥,溫度范圍由經驗得知。若每“段”干燥箱的可調節(jié)變量只有熱風溫度,就有必要測量紙面溫度,把它作為控制變量:紙張溫度升高,表明傳遞的熱能增多,進而促進溶劑揮發(fā)。但為節(jié)省能耗,印刷干燥選擇的溫度,應是一個“足以”實現(xiàn)質量轉移,且由經驗驗證過的溫度,如圖3-29所示。熱風溫度高會增加熱能傳遞,而質量轉移/熱能傳遞比,在一定溫度范圍內會達到峰值。充分干燥的干燥比(ratio for drying),由測定印刷品(prin-ted image)的溶劑殘留確定,可在(質量轉移/熱能傳遞比)峰值左邊,與之對應的熱風溫度,是降低溶劑殘留、減少其對印刷質量影響的最佳熱風溫度。

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圖3-28 熱固化印刷的干燥箱紙張由左往右通過干燥箱

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圖3-29 溶劑殘留與熱風溫度

當然,溶劑殘留并非衡量干燥效果的唯一標準,其他的衡量標準包括:印品的光澤度、表面不均勻性、表面是否龜裂、對后序整飾加工的影響等,其中,后者包含干燥不充分、紙張黏連,程度較輕是紙張摩擦力增大使裝訂機無法按張進紙。

熱固化油墨的印刷中,印刷干燥后紙幅要經過冷卻,溫熱、過軟的墨層會蹭臟折頁裝置。紙幅在單位時間內需經冷卻消除的熱能等于:

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其中,tamb為室內溫度,v為紙幅速度,b為紙幅寬度,g為紙張定量。

紙與冷卻輥表面接觸后,熱能由紙幅傳遞給冷卻輥,再由冷卻輥的輥壁傳遞給冷卻水系統(tǒng)。


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