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一种应用于凹印机的环保节能干燥方案

时间:2011-01-14 来源:慧聪印刷网

摘  要:
  在当今世界,人们普遍关注全球变暖、气候变化、极端天气频现的问题,环境受人类活动的影响越来越大,工业对环境的破坏也愈来愈大,大量的有害物质和气体直接排放到大气中,对空气的污染已经严重的危害到我们 ...

  在当今世界,人们普遍关注全球变暖、气候变化、极端天气频现的问题,环境受人类活动的影响越来越大,工业对环境的破坏也愈来愈大,大量的有害物质和气体直接排放到大气中,对空气的污染已经严重的危害到我们人类的生存安全。而通过各行业的环境方面的专家综合调查发现,其实空气中有机化合物的排放,有很大部分来源于我们印刷行业对承印品的干燥所释放的各种有机溶剂。这其中又以凹印机的情况尤为严重,欧美发达国家在这方面他们已经采取了相应措施。比如,采取了对所排溶剂进行回收再处理,然后循环利用,达不到使用标准的就进行燃烧。最低限度的办法也是限制企业的排放,同时还要收取空污费(有机挥发物对空气的污染费)。而在我国大陆地区,企业目前处理有机化合挥发物的方法基本还是直接空排,这与我们国家所提倡的要建设资源节能型、环境友好型的社会是相抵触。但从另一方面看,印刷包装产业在我国的国民经济中占据着相当大的一个比重,产品除了注重自身品质外,国人也相当注重精美的包装,而我国的印刷企业中大部分还属于中小型企业,从自身的实力来说,目前还难承受对设备改装和对挥发物回收的成本。

  从凹印品的印刷品质来说,由于采用凹印的速度和效率高,单位成本低,印刷品色泽饱满亮丽的效果,所以广泛被客户所接受,当然也由于该种方式印刷所采用的油墨中含有70%左右的溶剂,在实际生产过程中,还要不断加入溶剂以保证油墨的粘度和浓度,而这些油墨中所含溶剂和后加入的溶剂最终都会释放到大气中,据相关统计,全世界每年所耗油墨量超过300万吨,其中溶剂墨达到30-40%,计算其中的溶剂和后加入溶剂,每年所排放的溶剂总量要超100万吨,也正因为在印刷过程中要加入溶剂以及需要对所含溶剂的挥发,所以也就直接导致了这种印刷方式存在的缺陷,主要体现在以下几个方面:

  1、由于溶剂的挥发性,最终导致产品的出现色差;

  2、由于溶剂油墨的挥发性导致堵版,最终影响网点和网线无法在凹印上完美体现;

  3、溶剂的挥发性导致企业一直被易燃易爆安全隐患所困绕;

  4、溶剂的挥发性需要高耗能,增加企业的运行成本;

  5、溶剂的挥发性不彻底,导致包装污染商品;

  针对凹印方式存在的对环境的破坏和这种方式存在的瑕疵,中山优威经过多年的不懈努力,投入大量的资源,终于成功开发出一种全新的凹印干燥方式——保护气体下的UV干燥。

  在说明这种方案之前,我们先了解一下UV的固化原理:UV固化其实是一个化学反应固化,也就是UV灯发出的紫外线光波将UV油墨中的光引剂的分子链键打开,打开链键的光引剂分子随之与油墨中的UV单体、树脂、齐聚物、颜料分子发生聚合反应,形成长键的分子结构,从而形成墨膜,这也就是我们所说的固化。而实际上这种UV化学固化反应是曝露在空气中完成的,而空气中有大量的O2分子,O2分子又是强氧化性气体,当它遇到光引剂分子时,马上会与它进行结合,从而消耗了大量的光引剂,使固化的效果和速度随之大幅降低,结果自然达不到我们所想的理想状态。

  中山优威通过测试,研究掌握这种基理的的情况下,开发出一种N2腔体,使UV固化反应的瞬间,尽量不让有O2分子参与,从而让光引发剂能充分地与其他树脂、颜料进行聚合反应,达到高速固化。在两种不同环境条件下反应的示意图如下:

  下面我们对在N2条件下固化干燥所带来的一系列优点可以总结如下:

  1、凹印采用UV油墨印刷成为现实(传统的UV油墨干燥速度不能满足凹印的高速,且传统的UV干燥耗能非常大,干燥一个油墨黑墨需要4-5支大功率UV灯,在N2条件下只需采用壹支灯就可达到同等的效果),既然采用UV油墨印刷,也就解决了困绕凹印溶剂油墨的排放的问题;

  2、由于采用UV油墨,当中没有溶剂的挥发,当然也就不存在常见的堵版现场,网点和网线的工艺也可以在凹印上完美体现。

  3、由于采用UV油墨当中又没有溶剂,在干燥过程中也就不需要干燥烘箱,所以凹印设备所需的干燥能耗也可以大大降低,设备的高度也大为降低,印刷路径大为缩短,导印的精度得以提高,印刷的损耗大为降低,印刷企业也无需特殊厂房;

  4、由于采用非传统的UV干燥印刷品的有机物残留非常之低,因为传统的UV固化有O2参与,O2分子与光引发剂结合之后形成大量的短链的分子结构,因而呈现挥发的气态、液态和不稳定的物质结构,而在N2保护条件下的UV固化,因为基本没有O2参与,所以也就没有这种物质残留,这样当然印刷的产品更加环保。

  为了证明这种理论,中山优威通过三色的凹印进行了近两年的实验,从而确认了这种方案的可行性,同时为了充分地展示这种技术,在近一个月左右又有一台九色的全UV的纸张凹印将在中山优威进行了现场演示。


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