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,又是油墨的計量輥,使用墨量實現(xiàn)精確化。網(wǎng)紋輥被柔印界人士稱為是柔印機的心臟,最終的印刷效果在很大程度上取決于網(wǎng)紋輥的質量和運轉結果。
在網(wǎng)紋輥出現(xiàn)的質量問題中,其實除少數(shù)是因其使用時間過長,造成嚴重磨損外,絕大多數(shù)是由于對網(wǎng)紋輥的清洗不當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),對保證印刷質量至關重要。
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,每印刷完一個印件就應盡快清洗網(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網(wǎng)穴底部的殘墨顆粒等殘留物,同時保證不損壞網(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清洗法。下面介紹當前常用的幾種清洗方法和操作要領。
一、物理清洗法
物理清洗法有介質噴射沖洗法(包括小蘇打噴洗法、干冰沖洗法、塑料細珠噴洗法、高壓水沖洗法),超聲波清洗法,激光清洗法。
1.介質噴射清洗法
這種清洗法的噴射形式,主要有正壓推進式、負壓推進式和二級負壓推進式。
⑴正壓推進式。是將清洗介質裝在密封的料斗內,利用壓縮空氣的壓力(1~1.2MPa)把清洗介質直接噴射到輥體表面進行清洗。此法具有清洗機結構簡單、噴射面大等優(yōu)點。但存在噴射介質分散不勻,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。
⑵負壓推進式。利用射擊流原理(見圖1),當壓縮空氣行經(jīng)射流器時,B腔內形成真空,清洗介質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。負壓推進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),結構簡單等特點。其缺點是噴射出的介質均勻性較差。此外,推進輸送距離較短,一般在2~3米內有效。
⑶二級負壓推進式。這是為了克服負壓推進式存在的缺點,增強了清洗介質的流動性,達到最佳清洗效果。其優(yōu)點是散射面均勻,噴射介質分布均勻、穩(wěn)定;使用的氣壓更低(約0.4~0.6MPa),保證網(wǎng)穴不受損傷;轉送距離較大(可達10~15米)。其缺點是對各部位氣壓、氣流量的調整要有一定的經(jīng)驗,結構相對復雜。
噴射清洗法是利用氣流把清洗介質小顆粒吹向網(wǎng)紋輥來清除網(wǎng)穴內的殘墨。一般來說,清洗時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)。
任何一種介質吹風清洗法,為保證其清洗效果,都必須注意以下幾點:
①清洗介質必須比網(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清洗介質應是微小粒子,以保證可以順暢地撞擊網(wǎng)穴底部。
③噴射出的介質應保持均勻狀態(tài)。
④噴射角度應能調整控制。噴咀必須垂直于網(wǎng)紋輥表面,以保證清洗介質直接吹到網(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)紋輥表面的距離應能進行調整,以保證噴射出的介質可形成散射面,均勻地噴射在輥體表面上。當然調好后的噴咀與網(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推進空氣的壓力不應集中在一點,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與網(wǎng)紋輥的轉速相匹配,一般應控制在100毫米/分左右。
⑧可重復、長時間地對網(wǎng)紋輥進行介質噴射清洗,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方法,或者將嚴重堵塞的網(wǎng)穴恢復到原來的容墨量才用。
根據(jù)噴射清洗使用介質的不同,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,靠噴射力清除網(wǎng)穴內干結的殘留油墨、樹脂、涂布料等,達到清洗的目的。其優(yōu)點是:低壓噴洗,一般使用0.4MPa的安全壓力。此外,小蘇打粉的質地比網(wǎng)紋輥表面涂層柔軟得多,顆粒較小,可進入網(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。小蘇打細珠是一種易溶、安全無毒、無害的物質,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,因為它容易引起網(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,在清洗設備內裝入已制作好的干冰顆粒或干冰塊,在壓縮空氣的驅動下,高密度干冰顆粒或細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行粉碎,制成粒徑約1微米的微粒后使用。干冰清洗的獨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,在千分之幾秒內體積膨脹近800倍,這樣就在沖擊點造成微型爆炸。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,干冰顆粒能夠將污垢層沖擊破碎。
干冰清洗的主要優(yōu)點是:①節(jié)約費用。干冰在線清洗,節(jié)約了大量的停機時間,不需增加勞動力和生產(chǎn)設備,降低費用。②延長設備使用壽命。③對網(wǎng)紋輥、機上控制元件、開關等都不會損傷。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。因為干冰無法深入到網(wǎng)穴底部,當然也就無法清除網(wǎng)穴底部的雜質了。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塑料細珠噴洗法。此法用的塑料細珠由聚乙烯材料特制而成的,對網(wǎng)紋輥進行清洗時以大約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,顆粒很柔軟,因聚乙烯塑性有銳利的邊緣,當它與網(wǎng)紋輥接觸時,先發(fā)生變形,而后又回彈,這樣就可以將網(wǎng)穴內的殘留墨渣、樹脂、涂料等帶走,達到充分清洗的目的,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、雜質等被收入一個收集袋中,而聚乙烯塑性介質顆粒則返回到吹風單元,被重復利用。
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并用。此法的缺點是網(wǎng)穴內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。
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調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腐蝕性溶液,以提高效率,減少清洗時間。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。這個程序根據(jù)輥的大小及油墨堵塞情況而定,一般要0.5~24小時。超聲波清洗法利用超聲波來產(chǎn)生超聲波空化現(xiàn)象——以機械形式形成精微的氣泡,這些氣泡在壓力作用下,當接觸網(wǎng)紋輥表面時會內向爆炸,內向爆炸釋放的能量會形成一種攪動作用或者是摔除作用,將殘墨等雜質從網(wǎng)紋輥的網(wǎng)穴中清除掉。
超聲波空化強度受下列因素影響:
⑴超聲波強度。最好參考清洗設備生產(chǎn)廠商推薦的超聲波強度標準。
⑵超聲波頻率。超聲波頻率與空化現(xiàn)象的強度成反比。頻率增大,氣泡變小,空化強度亦變小。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清洗時間。清洗時間是最重要的因素,網(wǎng)紋輥置于超聲波溶液中的時間越長,其網(wǎng)穴越容易受損害。許多超聲波清洗法采用預浸泡程序,而后用超聲波清洗5分鐘,或時間再稍短些,以保護網(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,激光被置于光學器件中,以保護陶瓷網(wǎng)紋輥表面,但是可以蒸發(fā)掉網(wǎng)紋輥上的殘墨等雜質。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,清洗順序由計算機控制,提高了效率和質量。
二、化學清洗法
化學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、點滴、噴涂或浸泡等方式將網(wǎng)穴內的殘留物軟化、溶解,然后再用高壓水進行清洗。根據(jù)清洗劑堿性的強弱,可分為強堿清洗法: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力腐蝕,對人體接觸有一定危害等缺點,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。
由于化學清洗法的清洗劑滲透性較強,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,應用較廣。
化學清洗法一般可分為化學溶液浸泡法和化學溶劑刷洗法。
1.化學溶劑浸泡法
該法需要專用設備,先用化學清洗劑來溶解網(wǎng)穴中殘留的油墨等物質,然后再用高壓水流來沖掉已溶解的殘留物。操作時首先將網(wǎng)紋輥放置在清洗機內,并加入清洗劑,將網(wǎng)紋輥全部或部分浸泡在槽內,清洗劑的液面高度以使網(wǎng)紋輥的1/2~1/3被浸泡為準,將清洗劑加熱至40℃~60℃度,網(wǎng)紋輥在不停轉動的狀態(tài)下清洗2小時左右,讓溶劑溶解軟化干涸的油墨,然后用高壓水噴射回轉的網(wǎng)紋輥,去除清洗液和已被溶解的油墨等殘渣,最后用高壓氣體進行干燥。但此法存在一個清洗廢水的處理問題,應配備一個分離裝置,把水從殘墨與化學清洗劑中分離出來。
2.化學溶劑刷洗法
化學溶劑劑刷洗法就是將化學溶劑噴射在網(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),反復刷洗。這種方法只適于清洗粗網(wǎng)線的網(wǎng)紋輥。其優(yōu)點是設備簡單,操作方便,成本低廉,清洗容易,保護環(huán)境。其缺點是無法深入到網(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,不能恢復網(wǎng)穴容積。