Флексография

Оборудование для лакирования

Операция лакирования на листовых печатных машинах произ­водится в специальных лакировалюных аппаратах, которые разли­чаются по конструктивному исполнению. Выделяют два типа лакировальных аппаратов — валковый и камерно-ракельный.

Валковый лакировальный аппарат включает в свои состав три валика (цилиндра): хромированный дукторный А. обрсзинснный дозирующий В и хромированный накатной С (рис. 2.1). Дуклорный цилиндр располагается в корыте с лаком. Количество подаваемого лака плавно регулируется путем изменения скорости вращения дукторного цилиндра, имеющего индивидуальный привод.

Рис. 2.1. Схема лакировального аппарата валкового типа: А — хромированный дукторный валик; В — обрезиненныи дозирующий валик,

С — хромированный накатной валик

Для формирования равномерного слоя лака на отшеке между дозирующим валиком и накатным цилиндром в лакировальном аппарате реализуется реверсивное проскальзывание, которое обес­печивается встречным вращением валиков относительно друг друга Подобная конструкция, в отличие от двухвалковых аппаратов, ис­пользуемых в печатных машинах других производителей, позво. іяст осуществлять более качественное и стабильное нанесение лаковой пленки на поверхность оттиска.

Камерно-ракельный ла» провальный аппарат. В настоящее время большинство производителей печатного оборудования рекомендует использонать камер: io-ракельные лакировальные аппараты для нанесе­ния УФ-лака в линию. Основное пренмущестто данных аппаратов — более точная и стабильная дозировка требуемого количества лака вне зависимости от скорости работы печатной машины Однако, чтобы иметь возможность варьировать количество наносимого лака в разных заказах, типография должна иметь в наличии два или более растрирова - ных (анилоксовмх) цилиндра с разным объемом ячеек.

Подача лака осуществляется через закрытую камеру А, ограни­ченную двумя ракелями (рис. 2.2). Ракели взаимодействуют с по­крытым керамикой растрированным (анилоксовым) цилиндром В, который выполняет функцию накатного цилиндра, так как обеспе­чивает подачу лака на формный цилиндр. Верхний ракель снимает излишки лака с растрированного цилиндра, а нижний предотвраща­ет вытекание лака из камеры.

А

При нанесении УФ-лака в линию в приемно-выводное устройст­во печатной машины монтируется УФ-сушка, а также системы ох­лаждения оттисков и отвода озона.

Локирование через увлажняющий аппарат офсетной печат­ной машины, В данном варианте наиболее часто используется од­нокрасочная офсетная печатная машина, дополнительно оснащаемая ИК - или УФ-сушильным устройством. Лак подается через увлаж­няющий аппарат печатной машины на офсетную форму, затем по­следовательно на офсетное полотно и далее на бумагу.

Варианты установки сушильных устройств варьируются в зависи­мости от конструктивных особенностей модернизируемой печатной машины. В машинах с высокостапельным приемным устройством сушка устанавливается в системе цепного выводного транспортера Пои таком варианте установки сушки имеется ряд существенных не­достатков, особенно заметных при УФ-лакировании. Из-за короткого пути проводки листа от момента нанесения слоя лака в печатной паре до момента вхождения листа в зону сушки недостаточно времени для спада механических напряжений в слое и не происходит образования равномерной струкіурьі поверхности лаковой пленки, что снижает зна­чение глянца лакового слоя. Из-за ограниченного пространства рядом с сушкой невозможно установить рефлекторы с эффективным воздуш­ным охлаждением УФ-ламп в соответствии с требованиями пожарной безопасное! и. Установка рефлекторов с водяным охлаждением требует применения габаритных сложных устройств для циркуляции и охлаж­дения воды. Вследствие вышеуказанных нарушений технологии сушки УФ-лак попадает на захваты цепного транспортера и полимеризуется при прохождении захватами зоны УФ-сушки. что приводит к их преж­девременному выход)' из строя. Вышеуказанных недостатков лишен второй вариант оснащения офсетной печатной машины УФ - сушильным устройством — установка транспортирующего вакуумного тефлонового конвейера в зоне приемно-стапельного устройства печат­ной машины

Путь прохождения листа существенно удлиняется, достаточно места для установки Уф-сушильной камеры с воздушным охлажде - ниєм, нет проблем с загрязнением захватов цепного выводного транспортера. Кроме тог о, существенно повышается пожарная безо­пасность машины за счет возможности установки подъемных пнев­матических цилиндпов, авгоматически поднимающих камеру УФ - сушки при аварийной остановке машины. Обычно конвейер с су­шильным устройством устанавливают в моделях машин с низкоста­пельной приемкой. Вывод лакированных листов с конвейера может осуществляться просто на приемный стол или в дополнительное ав­томатическое приемно-стагюльное устройство, усганавлиьаемое на выходе листов с конвейера. Независимо от варианта установки су­шильного устройства способ нанесения лака через увлажняющий аппарат офсетной машины имеет общие недостатки, делающие не­возможным достижение высоких декоративных свойств наносимою лакового покрытия.

Промежуточное разделение слоя лака в зоне контакта формного и офсетного цилиндров и отсутствие необходимых точных регули­ровок количества подаваемого лака в системе увлажняющего аппа­рата не позволяют наносить на бумаїу слой лака большой толщины. Кроме того, очень важно иметь систему замкнутой циркуляции лака, подключаемую к ванне, из которой лак подается в машину через ва­лы увлажняющего аппарата. Традиционные офсетные печатные ма­шины не оборудованы такой системой, что требует дополнительных затрат на ее установку. Для качественного УФ-лакирсвания требу­ется также подогрев лака в емкости, из которой лак подается насо сом в ванну увлажняющей) аппарата. Отсутствие системы нагрева и термостат ировання УФ-лака не позволяет поддерживать требуемую вязкость в процессе работы, без чего невозможно качественное УФ - лакирование, особенно картона.

Очень часто зарубежные продавцы подержанного полиграфическо­го оборудования предлагают российским предприятиям для использо­вания в целях УФ-лакирования подержанные офсетные печатные ма­шины, оснащенные УФ-сушкой в одном из двух вышеуказанных вариантов. Исходно эти, «переделанные» под УФ-лакирование, маши­ны использовались для печатания УФ-ісраскаг. ш, но преподносятся не­искушенному покупателю как самый дешевый вариант решения про­блемы УФ-лакирования На самом деле такой способ не позволяеі по­лучить сколько-нибущ, приемлемого качества лакировки по причинам, указанным выше. Кроме тою, печатную машину уже невозможно ис­пользовать для обычного печатания, так как смывка и настройка ув­лажняющего аппарата требуют несколько часов, что в практических условиях производства неї іриемлемо.

Листовые лакировальные машины — наиболее эффективный высокоскоростной вид специализированного оборудования для ла­кирования листовой печатной продукции. Существуют два основ­ных конструктивных принципа построения листовых лакироваль­ных машин: захватного и беззахватного типа.

Листовые лакировальные машины зихватного типа предна­значены для избирательного и сплошного лакирования бумаги и картона Термин «захватного» типа подразумевает тот же принцип проводки листа, чго и в листовых офсетных печатных машинах. Лист проводи гея в печатной паре захватами печатного цилиндра, удерживающими лист за переднюю кромку, и выводится из машины цепным транспортером, несущим несколько штанг с захватами, в приемное устройство или на конвейер с сушильным устройством. Конструкция лакировальных машин захватного типа аналогична конструкции лакировальных секций листовых офсетных печатных машин.

До недавнего времени производители лакировальных машин за­хватного типа использовали конструкцию с сушильным устройст­вом, установленным в зоне проводки листа цепным транспортером. Такая конструкция не лишена недостатков, указанных выше, осо­бенно существенных в случае Уф-лакирования. Поэтому в настоя­щее время широкое распространение получила конструктивная схе­ма построения УФ-лакировальных машин с выводом листов на вакуумный конвейер с УФ-сушкой и последующим выводом листа в автоматическое приемно-стапельное устройство.

Все листовые лакировальные машины захватного типа оборудо­ваны каскадным пневматическим самонакладом для подачи листов, аналої ті чным самонакладам листовых офсетных печатных машин Накладной стол самонаклада оборудован всеми необходимыми уст­ройствами для точной подачи листов: датчиком двойного листа, бо­ковыми сталкивающими упорами, передними упорами и т. п. Транс­портирование листа в момент лакирования производится захватами печатного цилиндра. В конструкциях некоторых лакировальных, машин для передачи лист? с накладного стола в захваты печатного цилиндра используются форгрейферы различных конструкций, что позволяет работать с большой точностью подачи листов на больших скоростях.

Нанесение лака на поверхность листа происходит в зоне контак­та лакировального и печатного цилиндров. Для сплошною лакиро­вания используется офсетное резинотканевое полотно, для избира­тельною лакирования — гибкие фогополимерные формы высокой печаги ити офсегное полотно с удаленным на пробельных участках резиновым слоем. Устройство подачи лака включает накопительную емкость с подогревом и термостатом, замкнутую систему циркуля­ции лака, накатной и дозирующий валы. Регулировка количества подаваемого лака осуществляется с помощью изменения рабочих зазоров в парах дозирующий/накатной валы, накатной вал/формный цилиндр, а также с помощью изменения скорости вращения накат­ною вала. В конструкциях машин различных производителей ветре чаются устройства подачи лака с 2, 3 или 4 валами. Дополнитель­ным удобством конструкций с 3 и 4 валами является возможность установки ракелей па одном из валов для ограничения зоны лакиро­вания.

УФ лакировальные машины беззахватного типа широко при­меняются для сплошною УФ-лакирования листовой бумаги и кар­тона. Проводка листа по секциям машины производится с помощью вакуумного ленточного конвейера

Нанесение лака на поверхность листа осуществляется нанося­щим валом, имеющим сплошное полимерное покрытие, устойчивое к агрессивному воздействию компонентов УФ-лака и его раствори­телей. Вместе с нижним металлическим валом, наносящий вал обра­зует транспортирующую пару для проводки листа в момент нанесе­ния лака.

Регулирование количества наносимого лака осуществляется пу­тем изменения зазоров между наносящим валом и металлическим дозирующим валом, а также изменением зазора между дозирующи­ми валами. Подача лака в лакиропальную секцию осуществляется через насадку в зазор между дозирующими валами. Такой принцип построения лакировальной секции характерен для всех лакироваль­ных машин беззахвагного типа.

В конструкции высокоскоростных автоматических УФ-лакиро - вальных машин дозирующий металлический вал имеет индивиду­альный привод с возможностью изменения частоты и направления вращения Каждый из валов оснащен специальными ракелями: для очистки поверхности вала и регулировки толщины слоя лака на по­верхности вала. При такой конструкции лакировальной секции име­ется возможность точной регулировки толщины слоя лака в широ­ком диапазоне и работы с лаками с различными реологическими характеристиками.

Производители УФ-лакировальных беззахвгтных машин ис­пользуют модальный принцип построения, позволяющий предло­жить потребителю широхий конструктивный ряд машин с различ­ной степенью автоматизации и соответствующей стоимостью. Можно разделить УФ-лакировальные беззахватные машины на три основные группы:

• простые лакировальные машины с ручной или автоматической подачей листов и выводом листов на приемный стол (для УФ- лакирования картона от 250 г/м );

• автоматические УФ-лакировальные машины с автоматическим самонакладом и присмно-стапельным устройством (для УФ- лакирования только картона или бумаги и картона);

• автоматические УФ-лакировальные линии, имеющие в своем составе дополнительную секцию для нанесения грунтового лака и ИК-сушильное устройство (для УФ-лакирования только картона или бумаги.

У большинства производителей автоматические беззахватные УФ-лакировальные машины и линии делятся на два типа: для рабо­ты с материалами с удельным весом ог 100 г/м2, и для работы с ма­териалами от 250 г/м2. Причина в том, что из-за большой липкости УФ-лака. тонкий лист прилипает к наносящему валу в секции лаки­рования и закручивается им в направлении вращения. Для предот­вращения это1 о эффекта на линиях, предназначенных для работы с материалами от 100 г/м2, устанавлиЕ ается специальная пневматиче - ск ая пушка В момент Закручивания листа на наносящий вал, посту­пает сигнал от фотоэлектрического датчика и воздушная пушка струями сжатого воздуха, подаваемыми из нескольких сопел по всей длине образующей наносящего вала, отбивает передний край листа обратно на конвейер. Для материалов с удельным Бесом от 250 г/м2 не требуется установки в лакировальной секции устройства для от­боя листа, так как из-за большого удельного веса закручивания лис­та на вал не происходит. Кроме этого, машины для лакирования только картона имеют более простую конструкцию транспорти­рующего конвейера и ряд црушх технических упрощений. Стои­мость линии первого типа существенно больше, чем второго, поэто му при выбире конфигу рации машины следует уделять внимание данным техническим возможностям.

Секция УФ-сушки оснащается тремя УФ-лампами с суммарной мощностью излучения от 28 до 36 кВт. Охлаждение рефлекторов ламп и конвейера в секции УФ-сушки осуществляется воздухом. Точно рассчитанное воздушное охлаждение позволяет поддержи­вать температуру ламп в заданном диапазоне для достижения их максимальной долговечности и избегать перегрева конструкций машины. Как и любое УФ-сушильное устройство, в конструкции секции У«і>-сушки лакировальной линии предусмотрен отвод озона и возможность переключения УФ-ламп на пониженный режим мощности. Отдельно следует уделить внимание устройству, предот­вращающему возгорание застрявшего листа в зоне сушки. Обычно при застревании листа в секции УФ-сушки, специальное устройство мгновенно поворачивает рефлекторы с лампами на 45J и переклю­чает лампы на пониженный режим мощност и. Специальные прово­лочные отсекатели листов, натянутые внутри секции, препятствуют случайному контакту листов с УФ-лампами. Широко применяется конструкция, в которой при аварийной остановке машины УФ - сушильное устройство автоматически поднимается с помощью пневматических цилиндров на безопасное расстояние от поверхно­сти транспортирующего конвейера

Максимальная скорость работы УФ-лакиро тльных линий без- захватного типа составляет 80 м/мин, что позволяет, в зависимости от формата листов, достичь производительности до 10 ООО листов в час. Несмотря на такие неудобства, как большие габариты УФ - лакировальных машин беззахватного типа, их более высокое энер­гопотребление по сравнению с захватными машинами, невозмож­ность избирательного лакирования, данный тип машин широко применяется для послепечатной отделки бумаги и картона, благода­ря ряду технических и технологических преимуществ по сравнению с УФ-лакировальными машинами захватного типа. Среди осноьных преимуществ можно назвать следующие:

• возможность нанесения грунтовою слоя и УФ-лака за один про­ти листа;

• большая длина пути проводки листа от лакировальной секции до УФ-сушки позволяет добиться более равномерного распределе­ния слоя лака на поверхности листа и лучшего блеска при высокой произзодител ьност и;

• модульная консірукция УФ-лакировальных машин позволяет легко устанавливать различные дополнительные устройства: лля удаления пыли и против^отмарывающего порошка, для обработки поверхности листа коронным разрядом, отсекателя бракованных листов и др.;

• возможность высокоглянцсвого УФ-лакирования картона и бу­маги невысокого качества;

• обеспеиение большей безопасности и удобства обслуживания машины.

Листовые лакировальные машины беззахватного типа для лакирования ВД-лаком и лаками на основе ЛР по конструктив­ным особенностям делятся на три группы:

• простые лакировальные машины с ручной или автоматической подачей листов и выводом листов на приемный стол (для лакирова­ния картона от 250 г/м2);

• автоматические лакировальные машины с автоматическим са­монакладом и приемно-стапелирующим устройством (для лакиро­вания только картона или бумаги и картона);

• автоматические лакировальные линии, имеющие в своем соста­ве дополнительную секцию горячего каландрирования для полиров­ки лакового слоя (для лакирования только картона или бумаги и картона).

Принцип действия каландров рассматривается ниже. Нагрев в сушильном устройстве осуществляется с помощью ИК-нзлучателей различных конструкций (ТЭНов или кварцевых ИК-ламп). Обычно в лакировальных машинах, предназначенных для работы с ВД-лаком, общая мощность сушильного устройства значительно выше, чем в машинах для сушки лаков на основе летучих растворителей, что объ­ясняется специфичными условиями сушки ВД-лака Для лучшей и более производительной сушки в сушильных камерах предусматри­ваются вентиляционные устройства для воздушного копвє1гтивного обмена и удаления продуктов испарения растворителя

Каландры. Для придания большего блеска оттискам, лакиро­ванным ВД-лаками или лаками на основе ЛР применяют техноло­гию горячего каландрирования - Принцип горячего каландрирования и достигаемый эбфект можно наглядно представить, проведя анало­гию с операцией глянцевания снимков на фотобумаге, используемой в ф отографии.

Суть процесса горячего каландрирования заключается в поли­ровке слоя лака на бумаге горячей стальной лентой, имеющей высо­хло чистоту поверхности. Процесс каланлрироваиия протекает в несколько стадий. Сначала оттиск под давлением вводится в контакт с движу щейся бесконечной полированной лентой, нагретой до рабо­чей температуры 110°-120° С. В результате воздействия высокой температуры лаковый слой размягчается и его поверхность стано­вится более гладкой (полируется). Оттиск прилипает к поверхности ленты и движется вместе с ней в зону охлаждения. В зависимости от тина связующего, температуры нагрева и других факторов, требуе­мое время контакта оттиска с горячей лентой составляет 5-15 с. Продолжительность контакта оттиска с лентой варьируется за счет изменения скорост и движения ленты. Затем оттиск охлаждается до температуры 70-90^ С, в результате чего происходит его отделение от поверхности стальной ленты. Далее происходит охлаждение от­тиска до обычной температуры для полного затвердевания и фикса­ции структуры поверхности лаковою с поя.

Внутри машины движется стальная бесконечная полированная лента, натянутая на двух барабанах, один из которых является при­водным. Натяжение ленты на барабанах осуществляется винтовым механизмом. Нагрев ленты производится с помощью кварцевых ИК - излучателей, установленных на всем пути движения ленты. Подача листов в машину осуществляется оператором вручную со стола ла­кированной стороной листа вверх. Лист вводится в зазор между лен­той, натянутой на приводном барабане, и нижним прижимным ва­лом. Давление (рабочий зазор) в зоне контакта ме;кду прижимным валом и поверхностью ленты регулируется с помощью механизма изменения рабочего зазора. В результате прижима листа к нагретой лепте, он прилипает к ней по всей поверхности и движется вместе с лентой в зону охлаждения. В зоне охлаждения лист обдувается сни­зу панелью вентиляторов, что приводит к снижению температуры листа на 20-30е С. Лаковый слой теряет свою липкость, лист леї-ко отделяется от поверхности ленты при изгибе ее на барабане, и выво­дится на приемный стол.

По конструктивным особенностям каландры можно разделить на следующие і руппы:

• простые каландры с ручной или автоматической подачей листов и приемкой листов на стол;

• автоматические каландры с автоматической подачей листов и приемно-стапелирующим устройством

В конструкциях каландров используют разные способы наїрева глянцевальной ленты, электрические ИК-излучатели, камеры с па­ровым нагревом, газовый нагрев открытым пламенем. Следует от­метить, что дешевый способ нагрева с помощью газовых горелок не требует наличия газовой сеги на предприятии. Работа каландров с газовым нагревом обеспечивается с помощью бытовой газобаллон­ной аппаратуры. Обычно для увеличения производительности авто­матические каландры комплектуются дополнительной секцией ох­лаждения поверхности листа перед его выводом в стапель. Охлаждение производится при прохождении листа между двумя ва­лами, один из которых — металлический, снабжен внутренней сис­темой циркуляции воды, являющейся теплоносителем в процессе охлаждения. Дополнительное охлаждение позволяет быстро снизить температуру листа для предотвращения слипания листов в стапеле. Существуют конструкции лакировальных машин, в которых ка­ландр устаназливается на линии: лакирование и последующее ка­ландрирование производятся сразу за один прогон листа