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在包裝工業中,上光和乾燥已成為最重要的科技。今天,中國紙業網編輯從上光和烘乾開始,詳細介紹相關內容。

1、上光與乾燥科技的不斷發展

在印刷品的表面塗上一層無色透明的塗層。印刷品經過調平、乾燥、壓延、固化後,在印刷品表面形成一層薄而均勻的透明光亮層,提高載體表面的平整度,保護印刷文字和文字的塗飾功能。它作為印刷後整理的重要手段,在出口產品的包裝加工中取得了很大的成效。在數位網絡和多色印刷的技術創新中,只有運用高科技手段,實現精細自動化,才能完成印刷科技的整個革命。利用清潔能源和原材料生產清潔產品將作為21世紀符合ISO14000環境管理國際標準的重要塗飾方法廣泛應用於印刷包裝行業。

隨著上光工藝的不斷普及,上光塗料和上光機械的研發越來越受到印刷、包裝、化工、機械等相關行業的重視。上光塗料從氧化聚合型、溶劑揮髮型發展到熱固化型和光固化型。液體塗料乾燥成膜的設備投資取決於空氣中的氧聚合;流平性好,加工效能和應用範圍廣,取決於塗料中溶劑的揮發,但需要上光和壓延兩道工序;交聯反應發生在所述成膜樹脂的聚合物結構中所含的活性官能團和塗料的催化劑加熱時的生產效率高;用於乾燥結膜的UV上光機构可與印刷同步,並可用於多種用途。紫外線科技使印刷和上光可以在一次特殊的機器上進行。

乾燥科技作為一種重要的上光科技,得到了不斷的改進和發展。塗料成膜乾燥過程已從氧化聚合和溶劑揮發的熱風乾燥方法發展到電加熱和紫外線乾燥處理。隨著高新技術的發展、清潔能源的應用和對清潔能源最大化利用的追求,綜合各種先進科技手段開發的電子束乾燥法已在歐美已開發國家得到應用。UV/EB和熱/EB複合乾燥處理系統的迅速發展,將為21世紀初印刷包裝行業提供最新的高能固化原理和科技。技術創新的不斷應用將使上光和乾燥工藝更加科學,進一步促進印刷包裝行業的質量提高和經濟發展。

 

2、上光過程中幾種乾燥方法的比較

溶劑蒸發乾燥法

溶劑型上光塗料由於塗料配方不同,所用溶劑的種類和比例不同,塗料的揮發速度、乾燥過程也不同。溶劑揮發速度過快,塗料流平性不好,乾燥後表面出現條紋、砂眼等影響表面光潔度的品質問題。在溶劑揮發過程中,由於吸收外界熱量而引起水分凝結,導致塗料乾燥後開裂或發白。如果溶劑揮發太慢,會導致乾燥不充分,結膜固化不良,附著力差。

紫外光固化乾燥法

紫外光固化是利用紫外光(UV)輻射能將自由基丙烯酸塗料固化成膜的過程。這種塗料組分中的光引發劑吸收紫外線的光能,並通過激發態產生自由基,導致聚合。

[PI]--[PI]--[自由基]

光引發劑激發態光引發劑

【自由基】+【單體】+【低聚物】——【聚合物】

固化塗料

紫外光固化具有快速固化和低溫固化的特點,有助於提高產品品質,保持顏色一致,縮短印刷時間,防止空氣污染,降低火灾風險,改善工作環境。解决了溫度和濕度變化引起的粘附問題。

電子束加熱乾燥

電子束乾燥是近年來發展起來的一種新的能量轉換加工方法,在已開發國家已廣泛應用於穿孔、開槽、切割等機械加工中。電子束(EB)是電子真空器件產生的一種聚集、密集、定向的電子流。通過高功率密度的電子束處理,控制電極和加速陽極的靜電場控制熱陰極發射的電子,形成小載流子表面向同一方向運動的密集電子束。電子束撞擊工件時,動能轉化為熱能,產生極高的溫度,使任何資料瞬間熔化或汽化。它被科學界認為是在不久的將來最一致的乾燥科技。它能使油墨和清漆最大限度地交聯聚合,無後固化和溶劑殘留。同時,熱能利用率最高。

大多數高速生產線的印刷操作都需要油墨、粘合劑和清漆在裝置中乾燥。單獨使用電子束作為乾燥方法在價格和空間利用方面是不經濟的。

 

3、美國和歐洲的趨勢

紙作為印刷和包裝的載體,在世界市場上仍然佔據主導地位。然而,塑膠以其美觀耐用、重量輕、加工性好等優點,在歐美食品、日用品、化妝品、衛生用品等產品的包裝市場上得到了迅速的應用。1995年底,歐美軟、半硬紙和軟塑膠的銷售額達到664億美元,比1990年增長31%。從那時起,紙包裝以年均3.9%的速度增長。到2000年,將達到364億美元。軟塑膠包裝發展快於紙類包裝,年均增長7.2%,到2000年達到512美元。生產廠家正積極採用新型熱敏塑膠資料和相應的不引起載體基材收縮的創新加工方法,取代紙製品傳統的印後整理方法。

過去,大多數印刷和印後機器(生產線)都是為處理溶劑型油墨和塗料而設計的。殘留溶劑和溶劑的使用受到環保法規和揮發性溶劑的嚴格限制。隨著外界的要求,紫外光固化和加熱乾燥工藝的發展。UV乾燥處理對表層具有良好的固化效果,但不能穿透或完全固化較厚的塗層。同時,只有20%的能量消耗轉化為紫外光產生固化效果。另外60%的電能以熱的形式釋放,剩下的20%轉化為可見光,能量利用率極低。

熱烘箱的占地面積是紫外光固化設備的4倍,是電子束固化設備的3倍。熱乾燥系統產生的熱量容易使許多塑膠包裝材料過熱,造成基材起皺和收縮。經過此乾燥過程後,紙張收縮率為1.25%,PE和BOPP薄膜收縮率為2%以上。這不適合使用新型熱敏塑膠資料。

美國和歐洲的科學家和科技人員已經將電子束引入現有的紫外線或熱乾燥過程中。如果將電子束與任何一種乾燥方法混合使用,則優點可以互補,並且可以盡可能地削弱缺陷。提高新產品的生產效率,提高市場競爭力。

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