在柔性版印刷中,網(wǎng)紋輥向印版上均勻地傳遞一定量的油墨,既是油墨的傳遞輥,又是油墨的計(jì)量輥,使用墨量實(shí)現(xiàn)精確化。網(wǎng)紋輥被柔印界人士稱為是柔印機(jī)的心臟,最終的印刷效果在很大程度上取決于網(wǎng)紋輥的質(zhì)量和運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果。
在網(wǎng)紋輥出現(xiàn)的質(zhì)量問題中,其實(shí)除少數(shù)是因其使用時(shí)間過長,造成嚴(yán)重磨損外,絕大多數(shù)是由于對網(wǎng)紋輥的清洗不當(dāng)或清洗不徹底造成的。如何保持網(wǎng)紋輥的良好清潔狀態(tài),對保證印刷質(zhì)量至關(guān)重要。
網(wǎng)紋輥的清洗可分為日常清洗和周期清洗,最重要的是日常清洗,每印刷完一個(gè)印件就應(yīng)盡快清洗網(wǎng)紋輥,除掉網(wǎng)紋輥上殘余的油墨。任何一種能令人滿意的網(wǎng)紋輥清洗系統(tǒng),都必須做到在徹底清除每個(gè)網(wǎng)穴底部的殘墨顆粒等殘留物,同時(shí)保證不損壞網(wǎng)穴的網(wǎng)墻。
目前,網(wǎng)紋輥的清洗工藝主要有物理清洗法和化學(xué)清洗法。下面介紹當(dāng)前常用的幾種清洗方法和操作要領(lǐng)。
一、物理清洗法
物理清洗法有介質(zhì)噴射沖洗法(包括小蘇打噴洗法、干冰沖洗法、塑料細(xì)珠噴洗法、高壓水沖洗法),超聲波清洗法,激光清洗法。
1.介質(zhì)噴射清洗法
這種清洗法的噴射形式,主要有正壓推進(jìn)式、負(fù)壓推進(jìn)式和二級負(fù)壓推進(jìn)式。
⑴正壓推進(jìn)式。是將清洗介質(zhì)裝在密封的料斗內(nèi),利用壓縮空氣的壓力(1~1.2MPa)把清洗介質(zhì)直接噴射到輥體表面進(jìn)行清洗。此法具有清洗機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、噴射面大等優(yōu)點(diǎn)。但存在噴射介質(zhì)分散不勻,噴射壓力較大,不易控制,容易造成網(wǎng)穴損傷,用氣量較大等缺陷。
圖1
⑵負(fù)壓推進(jìn)式。利用射擊流原理(見圖1),當(dāng)壓縮空氣行經(jīng)射流器時(shí),B腔內(nèi)形成真空,清洗介質(zhì)在大氣壓的作用下被吸入A管中,在壓縮空氣的推動下從噴頭C噴出。負(fù)壓推進(jìn)式具有使用氣壓較低(約0.6~0.8MPa),不會造成網(wǎng)穴損傷,用氣量少(約每分鐘0.8立方米),結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)。其缺點(diǎn)是噴射出的介質(zhì)均勻性較差。此外,推進(jìn)輸送距離較短,一般在2~3米內(nèi)有效。
⑶二級負(fù)壓推進(jìn)式。這是為了克服負(fù)壓推進(jìn)式存在的缺點(diǎn),增強(qiáng)了清洗介質(zhì)的流動性,達(dá)到最佳清洗效果。其優(yōu)點(diǎn)是散射面均勻,噴射介質(zhì)分布均勻、穩(wěn)定;使用的氣壓更低(約0.4~0.6MPa),保證網(wǎng)穴不受損傷;轉(zhuǎn)送距離較大(可達(dá)10~15米)。其缺點(diǎn)是對各部位氣壓、氣流量的調(diào)整要有一定的經(jīng)驗(yàn),結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。
噴射清洗法是利用氣流把清洗介質(zhì)小顆粒吹向網(wǎng)紋輥來清除網(wǎng)穴內(nèi)的殘墨。一般來說,清洗時(shí)噴嘴必須小心地定位于網(wǎng)紋輥上方,并一直移動。清洗介質(zhì)的顆粒必須小于網(wǎng)紋輥上網(wǎng)穴的尺寸。200線/英寸的網(wǎng)紋輥,其網(wǎng)穴邊長為0.05英寸(0.127厘米);122線/英寸的網(wǎng)紋輥,其網(wǎng)穴邊長為0.08英寸(0.2032厘米)。[next]
任何一種介質(zhì)吹風(fēng)清洗法,為保證其清洗效果,都必須注意以下幾點(diǎn):
①清洗介質(zhì)必須比網(wǎng)紋輥表面涂層柔軟,以免損傷網(wǎng)穴;而且,所用氣流的壓力應(yīng)剛好可以清除網(wǎng)穴中的殘墨,而又不會損壞網(wǎng)穴。
②清洗介質(zhì)應(yīng)是微小粒子,以保證可以順暢地撞擊網(wǎng)穴底部。
③噴射出的介質(zhì)應(yīng)保持均勻狀態(tài)。
④噴射角度應(yīng)能調(diào)整控制。噴咀必須垂直于網(wǎng)紋輥表面,以保證清洗介質(zhì)直接吹到網(wǎng)穴中,而不是吹到網(wǎng)穴壁上,避免造成網(wǎng)紋輥損傷。
⑤噴咀與網(wǎng)紋輥表面的距離應(yīng)能進(jìn)行調(diào)整,以保證噴射出的介質(zhì)可形成散射面,均勻地噴射在輥體表面上。當(dāng)然調(diào)好后的噴咀與網(wǎng)紋輥表面的距離又要始終保持一致,以取得均勻一致的清洗效果。
⑥推進(jìn)空氣的壓力不應(yīng)集中在一點(diǎn),此外以既能清除網(wǎng)穴殘留物而又不損傷網(wǎng)穴為原則。
⑦噴射頭的移動速度主要應(yīng)與網(wǎng)紋輥的轉(zhuǎn)速相匹配,一般應(yīng)控制在100毫米/分左右。
⑧可重復(fù)、長時(shí)間地對網(wǎng)紋輥進(jìn)行介質(zhì)噴射清洗,以免引起網(wǎng)紋輥上網(wǎng)墻的損壞。對于同一根網(wǎng)紋輥,介質(zhì)噴射清洗方法最好不要作為每天使用的常規(guī)清洗方法,而只能作為一種輔助的定期維護(hù)方法,或者將嚴(yán)重堵塞的網(wǎng)穴恢復(fù)到原來的容墨量才用。
根據(jù)噴射清洗使用介質(zhì)的不同,目前主要有下列清洗法:
⑴小蘇打粉噴洗法。這是一種使用小蘇打粉(碳酸氫鈉)和二碳酸鈉配制成的粉狀清洗介質(zhì),靠噴射力清除網(wǎng)穴內(nèi)干結(jié)的殘留油墨、樹脂、涂布料等,達(dá)到清洗的目的。其優(yōu)點(diǎn)是:低壓噴洗,一般使用0.4MPa的安全壓力。此外,小蘇打粉的質(zhì)地比網(wǎng)紋輥表面涂層柔軟得多,顆粒較小,可進(jìn)入網(wǎng)穴中,清洗效率較高,又可保證網(wǎng)紋輥表面安全及網(wǎng)穴壁。小蘇打細(xì)珠是一種易溶、安全無毒、無害的物質(zhì),有利于環(huán)保。小蘇打粉清洗不適于600線以上的中高線數(shù)的網(wǎng)紋輥,因?yàn)樗菀滓鹁W(wǎng)壁劃傷現(xiàn)象。
⑵干冰噴洗法。這是利用液態(tài)CO2制成固體CO2的干冰,在清洗設(shè)備內(nèi)裝入已制作好的干冰顆?;蚋杀鶋K,在壓縮空氣的驅(qū)動下,高密度干冰顆?;蚣?xì)粉隨著壓縮空氣沖擊到被清洗物體表面,從而起到清洗作用。
干冰噴洗前要將干冰進(jìn)行粉碎,制成粒徑約1微米的微粒后使用。干冰清洗的獨(dú)特之處在于干冰顆粒在沖擊瞬間氣化,固體CO2迅速升華變?yōu)闅怏w,在千分之幾秒內(nèi)體積膨脹近800倍,這樣就在沖擊點(diǎn)造成微型爆炸。由于CO2揮發(fā)掉了,留下的只是需要清除的污垢。由于干冰顆粒與清洗表面間的溫度差,就發(fā)生熱沖擊現(xiàn)象。材料溫度降低、脆性增大,干冰顆粒能夠?qū)⑽酃笇記_擊破碎。
干冰清洗的主要優(yōu)點(diǎn)是:①節(jié)約費(fèi)用。干冰在線清洗,節(jié)約了大量的停機(jī)時(shí)間,不需增加勞動力和生產(chǎn)設(shè)備,降低費(fèi)用。②延長設(shè)備使用壽命。③對網(wǎng)紋輥、機(jī)上控制元件、開關(guān)等都不會損傷。④安全環(huán)保。干冰清洗不污染環(huán)境,不產(chǎn)生廢物殘留。但干冰清洗容易引起陶瓷表面的爆裂,它不能用于清洗高線數(shù)的網(wǎng)紋輥。因?yàn)楦杀鶡o法深入到網(wǎng)穴底部,當(dāng)然也就無法清除網(wǎng)穴底部的雜質(zhì)了。因此,干冰清洗法一般只適用于清洗網(wǎng)線數(shù)較低的網(wǎng)紋輥。
⑶塑料細(xì)珠噴洗法。此法用的塑料細(xì)珠由聚乙烯材料特制而成的,對網(wǎng)紋輥進(jìn)行清洗時(shí)以大約0.5MPa氣壓從噴嘴中噴出來,不采用研磨劑,使用聚乙烯塑性介質(zhì),顆粒很柔軟,因聚乙烯塑性有銳利的邊緣,當(dāng)它與網(wǎng)紋輥接觸時(shí),先發(fā)生變形,而后又回彈,這樣就可以將網(wǎng)穴內(nèi)的殘留墨渣、樹脂、涂料等帶走,達(dá)到充分清洗的目的,而對陶瓷網(wǎng)紋輥的網(wǎng)穴表面沒有什么的損壞。
這種清洗法要有一個(gè)堿性回收裝置,專門用于清除刮刀上掉下來的鋼屑。殘墨、雜質(zhì)等被收入一個(gè)收集袋中,而聚乙烯塑性介質(zhì)顆粒則返回到吹風(fēng)單元,被重復(fù)利用。
⑷高壓水沖洗法。它是利用高壓水直接噴洗網(wǎng)紋輥來沖掉殘墨,并可與堿性清洗介質(zhì)并用。此法的缺點(diǎn)是網(wǎng)穴內(nèi)殘余墨往往會被高壓水沖入網(wǎng)穴底部,從而影響清洗效果。此法沖洗后的污水直接排放,也影響環(huán)境。[next]
2.超聲波清洗法
超聲波清洗是一種高效的清洗方法,但要注意的是超聲波裝置應(yīng)調(diào)到適合清洗的頻率上。大多數(shù)使用超聲波清洗的印刷廠還要配合使用強(qiáng)腐蝕性溶液,以提高效率,減少清洗時(shí)間。由于柔性版印刷多采用水基油墨,以超聲波清洗法在清洗之前有一個(gè)浸泡過程,用來軟化陶瓷網(wǎng)紋輥網(wǎng)穴中的殘墨等硬雜質(zhì)。這個(gè)程序根據(jù)輥的大小及油墨堵塞情況而定,一般要0.5~24小時(shí)。超聲波清洗法利用超聲波來產(chǎn)生超聲波空化現(xiàn)象——以機(jī)械形式形成精微的氣泡,這些氣泡在壓力作用下,當(dāng)接觸網(wǎng)紋輥表面時(shí)會內(nèi)向爆炸,內(nèi)向爆炸釋放的能量會形成一種攪動作用或者是摔除作用,將殘墨等雜質(zhì)從網(wǎng)紋輥的網(wǎng)穴中清除掉。
超聲波空化強(qiáng)度受下列因素影響:
⑴超聲波強(qiáng)度。最好參考清洗設(shè)備生產(chǎn)廠商推薦的超聲波強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。
⑵超聲波頻率。超聲波頻率與空化現(xiàn)象的強(qiáng)度成反比。頻率增大,氣泡變小,空化強(qiáng)度亦變小。一般情況下,選用最小頻率4萬赫茲所生成的氣泡就可以了。
⑶浸泡溫度。浸泡溶液的溫度一般保持在60℃~70℃較好。
⑷清洗時(shí)間。清洗時(shí)間是最重要的因素,網(wǎng)紋輥置于超聲波溶液中的時(shí)間越長,其網(wǎng)穴越容易受損害。許多超聲波清洗法采用預(yù)浸泡程序,而后用超聲波清洗5分鐘,或時(shí)間再稍短些,以保護(hù)網(wǎng)紋輥上的網(wǎng)穴不受損害。
3.激光清洗法
這是近年研制出的一種新型清洗方法,使用帶特殊光學(xué)器件的激光裝置來清洗網(wǎng)紋輥。在清洗系統(tǒng)中,激光被置于光學(xué)器件中,以保護(hù)陶瓷網(wǎng)紋輥表面,但是可以蒸發(fā)掉網(wǎng)紋輥上的殘墨等雜質(zhì)。據(jù)稱,這種清洗法可以清洗最高網(wǎng)線數(shù)為1200線/英寸的激光雕刻陶瓷網(wǎng)紋輥,從網(wǎng)穴中清洗掉干墨、融合劑、蠟、硅、聚四氯乙烯、版材顆粒甚至刮刀顆粒等,而不損壞網(wǎng)紋輥上網(wǎng)穴。
在供墨及清洗上,用于向印刷部件定量供應(yīng)油墨并自動清洗網(wǎng)紋輥、腔式刮墨系統(tǒng)、油墨泵以及油墨管,清洗順序由計(jì)算機(jī)控制,提高了效率和質(zhì)量。[next]
二、化學(xué)清洗法
化學(xué)清洗法也稱堿性溶劑清洗法,它是將具腐蝕性的堿性(pH值為8~14)清洗劑用涂抹、點(diǎn)滴、噴涂或浸泡等方式將網(wǎng)穴內(nèi)的殘留物軟化、溶解,然后再用高壓水進(jìn)行清洗。根據(jù)清洗劑堿性的強(qiáng)弱,可分為強(qiáng)堿清洗法:清洗劑的pH值為12~14,為高效清洗劑。但它存在對金屬材料具強(qiáng)力腐蝕,對人體接觸有一定危害等缺點(diǎn),因此不適合抗腐蝕性低的網(wǎng)紋輥。中性堿清洗法:清洗劑的pH值為10~12,是一種應(yīng)用非常廣泛的溫和型清洗劑,可將色料去除,但可能會留下殘余物,從而影響清洗效果。弱堿清洗法:清洗劑的pH值為8~10,屬于有效清洗劑。但它容易腐蝕網(wǎng)穴,造成網(wǎng)穴損傷。
由于化學(xué)清洗法的清洗劑滲透性較強(qiáng),對1000線以上的網(wǎng)紋輥的網(wǎng)穴也可滲透到底部,因此具有較好的清洗效果,應(yīng)用較廣。
化學(xué)清洗法一般可分為化學(xué)溶液浸泡法和化學(xué)溶劑刷洗法。
1.化學(xué)溶劑浸泡法
該法需要專用設(shè)備,先用化學(xué)清洗劑來溶解網(wǎng)穴中殘留的油墨等物質(zhì),然后再用高壓水流來沖掉已溶解的殘留物。操作時(shí)首先將網(wǎng)紋輥放置在清洗機(jī)內(nèi),并加入清洗劑,將網(wǎng)紋輥全部或部分浸泡在槽內(nèi),清洗劑的液面高度以使網(wǎng)紋輥的1/2~1/3被浸泡為準(zhǔn),將清洗劑加熱至40℃~60℃度,網(wǎng)紋輥在不停轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下清洗2小時(shí)左右,讓溶劑溶解軟化干涸的油墨,然后用高壓水噴射回轉(zhuǎn)的網(wǎng)紋輥,去除清洗液和已被溶解的油墨等殘?jiān)?,最后用高壓氣體進(jìn)行干燥。但此法存在一個(gè)清洗廢水的處理問題,應(yīng)配備一個(gè)分離裝置,把水從殘墨與化學(xué)清洗劑中分離出來。
2.化學(xué)溶劑刷洗法
化學(xué)溶劑劑刷洗法就是將化學(xué)溶劑噴射在網(wǎng)紋輥表面,根據(jù)網(wǎng)紋輥材料選用適宜的細(xì)密刷子(陶瓷網(wǎng)紋輥用不銹鋼絲刷,金屬網(wǎng)紋輥用銅絲刷子),反復(fù)刷洗。這種方法只適于清洗粗網(wǎng)線的網(wǎng)紋輥。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單,操作方便,成本低廉,清洗容易,保護(hù)環(huán)境。其缺點(diǎn)是無法深入到網(wǎng)穴中刷洗,很難清洗墨穴底部的污垢及積墨,所以清洗不徹底,不能恢復(fù)網(wǎng)穴容積。[next]
三、網(wǎng)紋輥涂層/清洗
并用式清洗
在新的網(wǎng)紋輥上機(jī)使用之前,先對網(wǎng)穴表面進(jìn)行預(yù)處理,如在陶瓷網(wǎng)紋輥的網(wǎng)穴表面涂布一層很薄的斥水性聚合物涂層,用來防止油墨與網(wǎng)穴表面直接接觸,這樣,印刷油墨就不會堆積在網(wǎng)穴底部。這種先在網(wǎng)紋輥表面施加涂層而便于日后清洗的方法就是涂層/清洗并用式清洗法。
涂層/清洗法具有如下特點(diǎn):⑴用斥水性聚合物作為陶瓷輥的涂層,不僅對網(wǎng)穴表面的多孔結(jié)構(gòu)可以起到封孔處理效果,而且避免了與油墨和清洗劑直接接觸,并且涂層對網(wǎng)紋輥還會起到良好的保護(hù)作用。⑵網(wǎng)穴內(nèi)涂層的表面張力低于陶瓷的表面強(qiáng)力,可以提高網(wǎng)穴的稀墨性能和油墨的轉(zhuǎn)移率。⑶由于有涂層的保護(hù)作用,所以可采用非腐蝕性清洗劑進(jìn)行清洗,從而提高了清洗作業(yè)的安全性和環(huán)保性。⑷可避免對網(wǎng)穴的腐蝕和損傷,使網(wǎng)紋輥能在較長時(shí)間內(nèi)保持良好的工作狀態(tài),從而獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
涂層/清洗工藝主要有在機(jī)清洗和脫機(jī)清洗兩種方式。
涂層/清洗系統(tǒng)適于新的或經(jīng)充分清洗干凈的網(wǎng)紋輥,無論是寬幅或窄幅柔印機(jī)均可應(yīng)用。但對于清洗網(wǎng)穴內(nèi)余有殘墨的網(wǎng)紋輥,效果不佳。此外,要注意涂料的稀釋和涂布,注意網(wǎng)穴內(nèi)的涂布液必須充分,否則會因涂層過薄起不到保護(hù)網(wǎng)穴的作用,直接影響清洗效果。涂層/清洗工藝是目前較為理想的網(wǎng)紋輥清洗系統(tǒng),隨著高性能涂層材料的研制開發(fā)和工藝技術(shù)的進(jìn)一步完善,它將成為未來網(wǎng)紋輥清洗的主要方式。