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谈谈柔版印刷中网纹辊的清洗问题

  在柔性版印刷中,网纹辊向印版上均匀地传递一定量的油墨,既是油墨的传递辊,又是油墨的计量辊,使用墨量实现精确化。网纹辊被柔印界人士称为是柔印机的心脏,最终的印刷效果在很大程度上取决于网纹辊的质量和运转结果。
  在网纹辊出现的质量问题中,其实除少数是因其使用时间过长,造成严重磨损外,绝大多数是由于对网纹辊的清洗不当或清洗不彻底造成的。如何保持网纹辊的良好清洁状态,对保证印刷质量至关重要。
  网纹辊的清洗可分为日常清洗和周期清洗,最重要的是日常清洗,每印刷完一个印件就应尽快清洗网纹辊,除掉网纹辊上残余的油墨。任何一种能令人满意的网纹辊清洗系统,都必须做到在彻底清除每个网穴底部的残墨颗粒等残留物,同时保证不损坏网穴的网墙。
  
  目前,网纹辊的清洗工艺主要有物理清洗法和化学清洗法。下面介绍当前常用的几种清洗方法和操作要领。
  
  一、物理清洗法
  
  物理清洗法有介质喷射冲洗法(包括小苏打喷洗法、干冰冲洗法、塑料细珠喷洗法、高压水冲洗法),超声波清洗法,激光清洗法。
  
  1.介质喷射清洗法
  
  这种清洗法的喷射形式,主要有正压推进式、负压推进式和二级负压推进式。
  
  ⑴正压推进式。是将清洗介质装在密封的料斗内,利用压缩空气的压力(1~1.2MPa)把清洗介质直接喷射到辊体表面进行清洗。此法具有清洗机结构简单、喷射面大等优点。但存在喷射介质分散不匀,喷射压力较大,不易控制,容易造成网穴损伤,用气量较大等缺陷。
  ⑵负压推进式。利用射击流原理(见图1),当压缩空气行经射流器时,B腔内形成真空,清洗介质在大气压的作用下被吸入A管中,在压缩空气的推动下从喷头C喷出。负压推进式具有使用气压较低(约0.6~0.8MPa),不会造成网穴损伤,用气量少(约每分钟0.8立方米),结构简单等特点。其缺点是喷射出的介质均匀性较差。此外,推进输送距离较短,一般在2~3米内有效。
  ⑶二级负压推进式。这是为了克服负压推进式存在的缺点,增强了清洗介质的流动性,达到最佳清洗效果。其优点是散射面均匀,喷射介质分布均匀、稳定;使用的气压更低(约0.4~0.6MPa),保证网穴不受损伤;转送距离较大(可达10~15米)。其缺点是对各部位气压、气流量的调整要有一定的经验,结构相对复杂。
  
  喷射清洗法是利用气流把清洗介质小颗粒吹向网纹辊来清除网穴内的残墨。一般来说,清洗时喷嘴必须小心地定位于网纹辊上方,并一直移动。清洗介质的颗粒必须小于网纹辊上网穴的尺寸。200线/英寸的网纹辊,其网穴边长为0.05英寸(0.127厘米);122线/英寸的网纹辊,其网穴边长为0.08英寸(0.2032厘米)。
  
  任何一种介质吹风清洗法,为保证其清洗效果,都必须注意以下几点:
  
  ①清洗介质必须比网纹辊表面涂层柔软,以免损伤网穴;而且,所用气流的压力应刚好可以清除网穴中的残墨,而又不会损坏网穴。
  ②清洗介质应是微小粒子,以保证可以顺畅地撞击网穴底部。
  ③喷射出的介质应保持均匀状态。
  ④喷射角度应能调整控制。喷咀必须垂直于网纹辊表面,以保证清洗介质直接吹到网穴中,而不是吹到网穴壁上,避免造成网纹辊损伤。
  ⑤喷咀与网纹辊表面的距离应能进行调整,以保证喷射出的介质可形成散射面,均匀地喷射在辊体表面上。当然调好后的喷咀与网纹辊表面的距离又要始终保持一致,以取得均匀一致的清洗效果。
  ⑥推进空气的压力不应集中在一点,此外以既能清除网穴残留物而又不损伤网穴为原则。
  ⑦喷射头的移动速度主要应与网纹辊的转速相匹配,一般应控制在100毫米/分左右。
  ⑧可重复、长时间地对网纹辊进行介质喷射清洗,以免引起网纹辊上网墙的损坏。对于同一根网纹辊,介质喷射清洗方法最好不要作为每天使用的常规清洗方法,而只能作为一种辅助的定期维护方法,或者将严重堵塞的网穴恢复到原来的容墨量才用。
  
  根据喷射清洗使用介质的不同,目前主要有下列清洗法:
  
  ⑴小苏打粉喷洗法。这是一种使用小苏打粉(碳酸氢钠)和二碳酸钠配制成的粉状清洗介质,靠喷射力清除网穴内干结的残留油墨、树脂、涂布料等,达到清洗的目的。其优点是:低压喷洗,一般使用0.4MPa的安全压力。此外,小苏打粉的质地比网纹辊表面涂层柔软得多,颗粒较小,可进入网穴中,清洗效率较高,又可保证网纹辊表面安全及网穴壁。小苏打细珠是一种易溶、安全无毒、无害的物质,有利于环保。小苏打粉清洗不适于600线以上的中高线数的网纹辊,因为它容易引起网壁划伤现象。
  
  ⑵干冰喷洗法。这是利用液态CO2制成固体CO2的干冰,在清洗设备内装入已制作好的干冰颗粒或干冰块,在压缩空气的驱动下,高密度干冰颗粒或细粉随着压缩空气冲击到被清洗物体表面,从而起到清洗作用。
  
  干冰喷洗前要将干冰进行粉碎,制成粒径约1微米的微粒后使用。干冰清洗的独特之处在于干冰颗粒在冲击瞬间气化,固体CO2迅速升华变为气体,在千分之几秒内体积膨胀近800倍,这样就在冲击点造成微型爆炸。由于CO2挥发掉了,留下的只是需要清除的污垢。由于干冰颗粒与清洗表面间的温度差,就发生热冲击现象。材料温度降低、脆性增大,干冰颗粒能够将污垢层冲击破碎。
  
  干冰清洗的主要优点是:①节约费用。干冰在线清洗,节约了大量的停机时间,不需增加劳动力和生产设备,降低费用。②延长设备使用寿命。③对网纹辊、机上控制元件、开关等都不会损伤。④安全环保。干冰清洗不污染环境,不产生废物残留。但干冰清洗容易引起陶瓷表面的爆裂,它不能用于清洗高线数的网纹辊。因为干冰无法深入到网穴底部,当然也就无法清除网穴底部的杂质了。因此,干冰清洗法一般只适用于清洗网线数较低的网纹辊。
  
  ⑶塑料细珠喷洗法。此法用的塑料细珠由聚乙烯材料特制而成的,对网纹辊进行清洗时以大约0.5MPa气压从喷嘴中喷出来,不采用研磨剂,使用聚乙烯塑性介质,颗粒很柔软,因聚乙烯塑性有锐利的边缘,当它与网纹辊接触时,先发生变形,而后又回弹,这样就可以将网穴内的残留墨渣、树脂、涂料等带走,达到充分清洗的目的,而对陶瓷网纹辊的网穴表面没有什么的损坏。
  
  这种清洗法要有一个碱性回收装置,专门用于清除刮刀上掉下来的钢屑。残墨、杂质等被收入一个收集袋中,而聚乙烯塑性介质颗粒则返回到吹风单元,被重复利用。
  
  ⑷高压水冲洗法。它是利用高压水直接喷洗网纹辊来冲掉残墨,并可与碱性清洗介质并用。此法的缺点是网穴内残余墨往往会被高压水冲入网穴底部,从而影响清洗效果。此法冲洗后的污水直接排放,也影响环境。
  
  2.超声波清洗法
  
  超声波清洗是一种高效的清洗方法,但要注意的是超声波装置应调到适合清洗的频率上。大多数使用超声波清洗的印刷厂还要配合使用强腐蚀性溶液,以提高效率,减少清洗时间。由于柔性版印刷多采用水基油墨,以超声波清洗法在清洗之前有一个浸泡过程,用来软化陶瓷网纹辊网穴中的残墨等硬杂质。这个程序根据辊的大小及油墨堵塞情况而定,一般要0.5~24小时。超声波清洗法利用超声波来产生超声波空化现象——以机械形式形成精微的气泡,这些气泡在压力作用下,当接触网纹辊表面时会内向爆炸,内向爆炸释放的能量会形成一种搅动作用或者是摔除作用,将残墨等杂质从网纹辊的网穴中清除掉。
  
  超声波空化强度受下列因素影响:
  
  ⑴超声波强度。最好参考清洗设备生产厂商推荐的超声波强度标准。
  ⑵超声波频率。超声波频率与空化现象的强度成反比。频率增大,气泡变小,空化强度亦变小。一般情况下,选用最小频率4万赫兹所生成的气泡就可以了。
  ⑶浸泡温度。浸泡溶液的温度一般保持在60℃~70℃较好。
  ⑷清洗时间。清洗时间是最重要的因素,网纹辊置于超声波溶液中的时间越长,其网穴越容易受损害。许多超声波清洗法采用预浸泡程序,而后用超声波清洗5分钟,或时间再稍短些,以保护网纹辊上的网穴不受损害。
  
  3.激光清洗法
  
  这是近年研制出的一种新型清洗方法,使用带特殊光学器件的激光装置来清洗网纹辊。在清洗系统中,激光被置于光学器件中,以保护陶瓷网纹辊表面,但是可以蒸发掉网纹辊上的残墨等杂质。据称,这种清洗法可以清洗最高网线数为1200线/英寸的激光雕刻陶瓷网纹辊,从网穴中清洗掉干墨、融合剂、蜡、硅、聚四氯乙烯、版材颗粒甚至刮刀颗粒等,而不损坏网纹辊上网穴。
  在供墨及清洗上,用于向印刷部件定量供应油墨并自动清洗网纹辊、腔式刮墨系统、油墨泵以及油墨管,清洗顺序由计算机控制,提高了效率和质量。
  
  二、化学清洗法
  
  化学清洗法也称碱性溶剂清洗法,它是将具腐蚀性的碱性(pH值为8~14)清洗剂用涂抹、点滴、喷涂或浸泡等方式将网穴内的残留物软化、溶解,然后再用高压水进行清洗。根据清洗剂碱性的强弱,可分为强碱清洗法:清洗剂的pH值为12~14,为高效清洗剂。但它存在对金属材料具强力腐蚀,对人体接触有一定危害等缺点,因此不适合抗腐蚀性低的网纹辊。中性碱清洗法:清洗剂的pH值为10~12,是一种应用非常广泛的温和型清洗剂,可将色料去除,但可能会留下残余物,从而影响清洗效果。弱碱清洗法:清洗剂的pH值为8~10,属于有效清洗剂。但它容易腐蚀网穴,造成网穴损伤。
  由于化学清洗法的清洗剂渗透性较强,对1000线以上的网纹辊的网穴也可渗透到底部,因此具有较好的清洗效果,应用较广。
  
  化学清洗法一般可分为化学溶液浸泡法和化学溶剂刷洗法。
  
  1.化学溶剂浸泡法
  
  该法需要专用设备,先用化学清洗剂来溶解网穴中残留的油墨等物质,然后再用高压水流来冲掉已溶解的残留物。操作时首先将网纹辊放置在清洗机内,并加入清洗剂,将网纹辊全部或部分浸泡在槽内,清洗剂的液面高度以使网纹辊的1/2~1/3被浸泡为准,将清洗剂加热至40℃~60℃度,网纹辊在不停转动的状态下清洗2小时左右,让溶剂溶解软化干涸的油墨,然后用高压水喷射回转的网纹辊,去除清洗液和已被溶解的油墨等残渣,最后用高压气体进行干燥。但此法存在一个清洗废水的处理问题,应配备一个分离装置,把水从残墨与化学清洗剂中分离出来。
  
  2.化学溶剂刷洗法
  
  化学溶剂剂刷洗法就是将化学溶剂喷射在网纹辊表面,根据网纹辊材料选用适宜的细密刷子(陶瓷网纹辊用不锈钢丝刷,金属网纹辊用铜丝刷子),反复刷洗。这种方法只适于清洗粗网线的网纹辊。其优点是设备简单,操作方便,成本低廉,清洗容易,保护环境。其缺点是无法深入到网穴中刷洗,很难清洗墨穴底部的污垢及积墨,所以清洗不彻底,不能恢复网穴容积


 
来源:中国包装印刷展览网