|
|
"Świat Druku" - miesięcznik
Archiwum
Rok 2002
Maj
Jakość druku fleksograficznego a stan czystości układów farbowych
|
|
Nauczeni doświadczeniem przykładamy już dzisiaj dużą wagę do procesu przygotowania druku i utrzymania maszyny drukarskiej w dobrym stanie. Często decydujemy się na zakup wysokiej klasy ceramicznych cylindrów rastrowych. Nie myślimy jednak konstruktywnie o problemie, który jest sprawą oczywistą - w procesie druku zabrudzeniu farbą ulegają wszystkie elementy, które mają z nią styczność.
|
Wszyscy wiemy, że przy zmianie farby należy usunąć resztki farby starej. Czyścimy również matryce drukujące. Co więcej, często zmywamy powierzchnię cylindrów rastrowych, a nawet stosujemy środki do okresowego ich czyszczenia. Niestety, z czasem nasze wydruki stają się coraz bledsze, a kolory zmieniają odcień. Często zdarza się, że problem ten pojawia się dopiero wtedy, gdy po wielu miesiącach wraca w produkcji zlecenie z identyczną recepturą farby. Wtedy pojawiają się problemy z uzyskaniem tego samego koloru. Co jest źródłem tych problemów?
Dlaczego pojawiają się kłopoty? Rozwiązanie kryje się w zrozumieniu techniki dozowania farby w druku fleksograficznym. Podstawowym elementem ustalającym ilość farby wprowadzaną do systemu jest cylinder rastrowy. Poprzez odpowiednie ukształtowanie kałamarzyków uzyskuje się potrzebną w druku ilość farby. Kałamarzyki rastrowe napełnione są farbą pochodzącą z obiegu farbowego poprzez rakiel komorowy lub klasyczny zespół z wanną farbową i wałkiem gumowym. Pojemność farbowa cylindra rastrowego to wyjściowa ilość farby, która dalej przekazywana jest w procesie druku. Następnym ogniwem jest matryca drukująca.
Z dużą dokładnością możemy powiedzieć, że w procesie przekazywania farby z cylindra rastrowego na matrycę tracone jest około 40-50% farby. Przy przejściu z cylindra formatowego na produkt końcowy (folia/papier) tracone jest znowu około 50% farby. Tak więc na produkt przetransportowane zostaje około 20-30% pojemności kałamarzyków rastrowych. Ta zależność powoduje, że niewielka zmiana pojemności kałamarzyków skutkuje istotnym zmniejszeniem ilości farby na produkcie. Badania wykazały, że pojemność farbowa cylindrów rastrowych jest związana ze stopniem pokrycia farbą w ten sposób, że przy zabrudzeniu wałków i spadku pojemności spada również odcień koloru. Zagadnienie to znakomicie obrazuje tzw. koło kolorów.
Z tego właśnie powodu powtórzenie parametrów druku z wykorzystaniem zabrudzonych wałków jest niemożliwe. Jak już wspomniałem, wielu drukarzy ma świadomość tego, że należy czyścić rastry i wykonuje ich czyszczenie okresowe. Drukarze ci jednak nadal sygnalizują problemy. Wprawdzie po czyszczeniu okresowym wałek odzyskuje w znacznym stopniu swoją pojemność wyjściową, ale proces zabrudzenia postępuje systematycznie. Każdego następnego dnia na dnie kałamarzyka zastyga pewna ilość farby, która nie została zawczasu usunięta. Oczywiście, jeśli nie czyścimy codziennie, zabrudzenie powraca bardzo szybko. Ponieważ stan wałków oscyluje ciągle między „zabrudzony” i „czysty”, transfer farby ciągle się zmienia.
W tej sytuacji nasuwa się wniosek, że aby uniknąć wahań pojemności, należy czyścić rastry codziennie. Jest to wniosek słuszny, chociaż należy w tym miejscu podkreślić, że co jakiś czas należy dokonać jednak czyszczenia okresowego celem usunięcia warstw farby, która odłożyła się na samym dnie kałamarzyka. Kolejny wniosek mówi, że o stopniu zanieczyszczenia rastru najlepiej świadczy pomiar pojemności farbowej. Takiego pomiaru możemy dokonać systemem Ravol lub paskiem pomiarowym Capatch (przy pojemnościach powyżej 5 cm3/m2). Powyższe rozważania skłaniają nas do podjęcia działań w celu zapewnienia warunków do codziennego czyszczenia cylindrów rastrowych. Rozglądamy się za odpowiednimi ofertami, których wiele krąży na rynku i stajemy przed dylematem, jaki środek wybrać, aby skutecznie wyczyścić rastry. Istotnym zagadnieniem jest również to, jak stosować ten środek, a właściwie - jak czyścić, aby wyczyścić. Przykre doświadczenia uczą, że zły wybór środka lub nieprawidłowe jego wykorzystanie może zaowocować uszkodzeniami cylindrów rastrowych lub innych części maszyny.
Jeszcze chwilę pozostańmy przy czyszczeniu okresowym, ponieważ - choć mamy tu pewne doświadczenia, to warto zwrócić uwagę na kilka podstawowych zasad. Po pierwsze, nic nie zastąpi czynnika mechanicznego, który oderwie zanieczyszczenie z dna kałamarzyka. Dlatego należy uzbroić się w cierpliwość i w końcowej fazie czyszczenia systematycznie wyszczotkować powierzchnię rastru. Jeżeli średnica włosa naszej szczotki jest mniejsza niż otwarcie kałamarzyka, to penetruje on aż do jego dna i w ten sposób wydobywa z tego obszaru resztki farby. Oczywiście szczotki zużyte, z wywiniętym na zewnątrz włosiem nie spełniają tego wymogu.
Należy również przyłożyć odpowiednią siłę docisku do szczotki, tak aby część włosów, które oparły się na progach, ugięła się, umożliwiając pozostałym włosom głębszą penetrację. Po drugie, użyty przez nas środek czyszczący powinien być odpowiedni do rodzaju stosowanej przez nas farby. Inne środki chemiczne rozpuszczają pozostałości farb wodnych, inne zaś działają na resztki farb spirytusowych. Istnieją wprawdzie dostawcy oferujący środki uniwersalne, których działanie oparte jest na niszczeniu resztek farby poprzez działanie żrące, jednak znajomość technologii produkcji, szczególnie ceramicznych cylindrów rastrowych, prowadzi nas do wniosku, że nie jesteśmy w stanie kontrolować żrącego działania chemikaliów. Często penetrują one w głąb ceramiki, przenikają przez warstwy izolacyjne i powodują korozję zazwyczaj stalowego rdzenia cylindra rastrowego. Aby zatrzymać działanie żrące, należy zobojętnić środek żrący, zaś kontrolowanie tego procesu jest w warunkach pozalaboratoryjnych bardzo trudne. Dlatego do okresowego usuwania zanieczyszczeń z farb wodnych najlepiej nadają się środki, które pozostają na płaszczu rastrowym przez dłuższy czas i nie wysychają. W tym okresie możliwe jest zmiękczenie zanieczyszczeń, które następnie mogą zostać usunięte za pomocą szczotki. W związku z tym, że większość płynów szybko wysycha, właściwą konsystencją jest tu żel. Znakomitym przykładem takiego środka jest Bio Clean Gel zalecany przez producenta cylindrów rastrowych, firmę Apex. W procesie czyszczenia żelem należy odczekać zalecany przez dostawcę czas, aby umożliwić zaistnienie działania chemicznego substancji czyszczącej na resztki farby, a następnie przeprowadzić szczotkowanie. Dobrze, jeżeli środek jest na tyle łagodny, że można po czyszczeniu rastru wykorzystać go do płukania całego układu farbowego. Podobna sytuacja występuje przy czyszczeniu cylindrów rastrowych pracujących z farbami spirytusowymi. Tutaj szczególnie łatwo można zaobserwować, że powszechnie dostępne rozpuszczalniki parują błyskawicznie i nie ma możliwości szczotkowania zwilżonego rastru. Znakomite skutki daje zastosowanie mieszaniny związków organicznych, która sprawia wrażenie, że pokryta nią powierzchnia jest tłusta. Tak działa środek z rodziny Bio Clean zwany Solvent Cleaner. Podobnie jak w wypadku żelu, zanieczyszczenia zwilżone tym środkiem można łatwo usunąć za pomocą szczotki.
Przeprowadzenie czyszczenia gruntownego rozpoczyna okres eksploatacji, w czasie której utrzymujemy kałamarzyki rastrowe w czystości poprzez codzienne mycie. Czyszczenie to nie jest tak pracochłonne, jak czyszczenie gruntowne, wymaga jednak od obsługi poświęcenia dodatkowego czasu. O ile ci sami pracownicy wykonują czyszczenie gruntowne i czyszczenie codzienne, to po kilku tygodniach stosowania czyszczenia codziennego przekonają się oni, że czyszczenie gruntowne po okresie czyszczenia codziennego jest znacznie mniej pracochłonne. Zatem jak czyścić i czym czyścić? W przypadku farb wodnych należy zwrócić szczególną uwagę, aby nie dopuścić do zaschnięcia farby. Nie ma rozpuszczalników, które pozwoliłyby rozpuścić produkty wysychania farb wodnych. Dlatego bardzo istotne jest dokładne umycie całego układu niezwłocznie po zakończeniu pracy. Szczególnie trudne do umycia są kałamarzyki rastrów. Aby skutecznie myć, należy, w przypadku farb wodnych, wykorzystać trzy czynniki przedstawione na wykresie: czas, temperaturę i środek czyszczący. Czynniki te tworzą koło zamknięte, to znaczy, że można np. zmniejszyć czas efektywnego czyszczenia poprzez podniesienie temperatury roztworu czyszczącego lub zastosowanie silniejszego środka czyszczącego, lub ograniczyć znacznie zużycie środków czyszczących poprzez wydłużenie czasu płukania układu. Znając tę zasadę można tworzyć bardziej efektywne instalacje czyszczące, np. zastosować mocny środek, znacznie podgrzać roztwór i uzyskać efekt czyszczenia w krótszym czasie. Należy pamiętać jednak o tym, że płukanie nigdy nie usunie farby zaschniętej w głębi kałamarzyka i nie może zastąpić gruntownego czyszczenia. W praktyce mycie codzienne sprowadza się do mycia układu farbowego po każdej zmianie koloru i mycia na zakończenie pracy. Jeżeli maszyna pracuje w cyklu ciągłym, należy wygospodarować czas na jedno dłuższe mycie dziennie. Środki przeznaczone do mycia codziennego powinny skutecznie wypłukiwać resztki farby. Są to zazwyczaj środki o wysokim pH, które dzięki podniesieniu zasadowości medium płuczącego przyczyniają się do łatwiejszego wymycia farby. Na rynku spotykamy farby oparte na różnych składnikach. Farby oparte na składnikach organicznych można skutecznie zmyć środkiem o wartości pH rzędu 9-10. Farby oparte wyłącznie na składnikach chemicznych wymagają środków znacznie silniejszych. Naszym podstawowym wymaganiem co do środków czyszczących, poza ich skutecznością, jest bezpieczeństwo obsługi oraz biodegradacja. W wyniku wieloletnich prac rozwojowych holenderska firma Rogier Bosman Products B.V. opracowała środek Bio Clean Universal, który zachowując cechy powszechnie znanego bezpiecznego środka Bio Clean Safe pozwala również skutecznie zmywać farby oparte na składnikach chemicznych. Jeśli czyścimy codziennie, to pojemność kałamarzyków rastrowych osiągnie stabilny stan, ponieważ zabrudzenie pozostanie zawsze na takim samym poziomie. W przypadku farb wodnych mycie codzienne najłatwiej zrealizować w układzie obiegowym. W maszynach, które takiego obiegu nie posiadają, można z powodzeniem wykorzystać istniejący układ z wanną farbową i płukać zespół drukujący w pozycji pracy maszyny przeznaczonej do mieszania farby przy zatrzymaniu maszyny.
W przypadku farb spirytusowych czyszczenie codzienne w układzie obiegowym jest możliwe, ale ze względu na koszty rozpuszczalników i wypłukiwaczy byłoby bardzo kosztowne. Dlatego dobrym rozwiązaniem jest stosowanie oddzielnego stanowiska do mycia wałków. Oznacza to, że po zakończeniu zlecenia należy bezwzględnie dobrze wyczyścić rastry. I chociaż farby spirytusowe są farbami rozpuszczalnikowymi, to nie ma co liczyć, że dzisiaj odłożymy anilox na stojak, a jutro uda nam się go skutecznie wyczyścić. Zasada powinna być taka, że na stojakach magazynowych leżą tylko wymyte wałki.
Do czyszczenia codziennego można stosować powszechnie dostępne wypłukiwacze. Znakomite rezultaty daje przemywanie uniwersalnym środkiem Bio Clean zwanym Solvent Cleaner, który przy myciu codziennym nie wymaga szczotkowania. Wystarczy zwilżyć nim powierzchnię rastru i wytrzeć ją szmatką do sucha. Szczególnie trudna sytuacja występuje w drukarniach, gdzie na przemian stosuje się farby wodne i spirytusowe. Wałki niedomyte z farby wodnej, potraktowane farbą spirytusową są bardzo trudne do umycia. W takim przypadku po zakończeniu cyklu pracy z określonym typem farby należy przeprowadzić gruntowne czyszczenie rastrów.
|
|
Score lines
|
Oprócz czyszczenia chemicznego istnieją również systemy czyszczenia mechanicznego, które niejednokrotnie pozwalają przywrócić rastrom ich pierwotną pojemność. Spotykamy myjki ultradźwiękowe, systemy do czyszczenia węglanem sodowym na mokro i na sucho, systemy do czyszczenia różnymi innymi mediami, jak kuleczki plastikowe ect. Praktyka pokazuje, że istnieją pewne ograniczenia w stosowaniu tych systemów. Nie wolno myć w myjkach ultradźwiękowych aniloxów z pokryciem ceramicznym, które mają uszkodzenia na brzegach płaszcza powłoki ceramicznej, ponieważ nastąpi powiększenie tych uszkodzeń. Niewskazane jest stosowanie układów czyszczących wykorzystujących silny strumień wody, ponieważ rozpędzone cząstki wody mogą przekazać swoją energię cząstkom stałym pochodzącym z zabrudzeń, te zaś potrafią wyłamać progi rastru. Bardzo obiecujący jest system czyszczenia węglanem sodowym na sucho. Proszek jest delikatny i nie niszczy progów. Efekt czyszczenia jest bardzo dobry. Istotnym problemem są higroskopijne własności suchego węglanu sodowego, który wymaga specjalnych warunków składowania. Na tej zasadzie pracuje również produkowany przez holenderską firmę Flexo Blast system Bio Jet.
Pisząc o czyszczeniu warto też wspomnieć problem score lines. W systemach raklowych często powstają prążki obwodowe na płaszczu aniloxów. Powodem jest zakleszczanie się cząsteczek stałych między progami a raklem i wyłamywanie progów. Chociaż zjawisko to ma również związek z technologią produkcji aniloxów, to trzeba pamiętać, że czyszczenie i płukanie układów farbowych pozwala usunąć z nich niebezpieczne cząstki stałe, odpryski ceramiki, resztki zużytych rakli i zapobiec zniszczeniu powierzchni rastrowej.
W podsumowaniu należy stwierdzać, że opracowanie zakładowego planu oraz systemu kontroli czystości i czyszczenia pozostałości z farb fleksograficznych jest jednym z podstawowych kroków do zapewnienia stałej jakości produkcji i obniżenia jej kosztów.
|
|
|
|
