Szárítóművek

A nyomtatási folyamat befejezése után a papírpálya egyik vagy mindkét oldalán lévő festékfilmet különböző szárítási folyamatokkal lehet megszilárdítani. A szárítási folyamatok két nagy csoportja a kémiai és a fizikai száradás. Kémiai száradás esetén a festékfilm megszilárdulása a levegőben lévő oxigén vagy polimerizáció, illetve elektromágneses hullámok hatására jön létre. Fizikai száradás esetén hő- (heat-set) vagy elektromágneses hullámok hatására jön létre a festékszáradás.

 

A tekercsofszetgépeken szárítóberendezéseket az 1960-as évektől alkalmaznak. Szakirodalmi kutatások alapján megállapítható, hogy a hőhatásra száradó nyomdafestékkel az első kísérleteket 1945-ben kezdték az Egyesült Államokban.

 

Az elmúlt években az érdeklődés a felülkezelt papírok és a magas fényű nyomdatermékek irányába fordult, ezért napjainkban az újonnan felállított tekercsofszetgépek nagy részébe különböző típusú szárítóberendezéseket építenek.

 

A papírpályára kerülő festékfilm megszárítására, megszilárdítására a következő módszerek ismeretesek:

- hő hatására végbemenő szárítás (heatset-szárítás),

- mikrohullámú szárítás,

- infravörös sugaras szárítás,

- hőhatásra bekövetkező, katalitikus polimerizáció,

- ultraibolya és infravörös sugaras szárítás,

- elektronsugaras szárítás.

 

Különböző szárítási rendszerek

 

Gázlángos szárítás

 

A gázlángos festékszárítás elve az, hogy a festékrétegben lévő oldószer a nyílt gázláng hatására a papírpályából elpárolog. Mivel a nyomdafesték hőre lágyuló anyag és fel hevített állapotban még ragadós, érintésre érzékeny, ezért a papírpályát közvetlenül a szárítószakasz elhagyása után ismételten le kell hűteni. A hagyományos gázlángos szárítókat megfelelő üzemi biztonság jellemzi. A papírpályát érő hirtelen (sokkszerű) hőhatás gyakran hólyagképződési problémákat okoz. Ezen túlmenően a könnyen meggyulladó papírpálya akkor is nehézségeket okozhat, amikor kis gépsebesség esetén közel kerül a gázlánghoz.

 

Az ábrán a gázlángos szárítási technológia hőterhelési diagramja látható. A diagram függőleges tengelyén a hő-terhelést, vagyis a hőátadást ábrázoljuk. Könnyen felismerhető, hogy a nyílt gázláng által okozott csúcsterhelés a forró levegős szárításhoz viszonyítva sokkal nagyobb. Nyílt gázláng esetén a gázláng csúcsa és a hőátadási pont között a hőmérséklet-különbség jelentős.

A mozgó papírpálya ezáltal a szárítási folyamat alatt kisebb és nagyobb hőmérsékleti zónákba kerül, ez a papírpálya hőterhelését még tovább növeli és egyenlőtlenné teszi. Gázlángos szárításkor a teljes hőmennyiség hőcseréléssel ismételten nem használható fel, és így a lángenergia nagy része felhasználás nélkül kerül elvezetésre. Minden szárítóberendezés üzemeltetésekor gondoskodni kell az állandó friss levegő bevezetéséről, elsősorban a robbanásveszély elkerülése végett, de a gázlángos szárítók esetén ez a frisslevegő-bevezetés a szükségesnél lényegesen nagyobb mértékű.

 

Kombinációs szárítók

A hagyományosnak mondható gázlángos szárítókat 10-12 évvel ezelőtt felváltották az ún. többfokozatú szárítók, ahol a papírpályák felmelegítésére nyílt gázláng és forró levegő kombinációját alkalmazzák. A befutó papírpályát először nyílt gázlángok között vezetik keresztül, ezután a papírpálya a forró levegős szárítózónába kerül.

A szükséges párolgási hőmérséklet elérése után a forró levegőt fúvókákon keresztül a haladó pályára ráfújtatják. Az amerikai Flex-Air elnevezésű többfokozatú szárítóberendezésben a nyílt gázláng közvetlenül a forró levegős zóna, az ún. légkés.

 

A gyártó cég véleménye szerint ezzel a kombinációval a papírpálya kiszáradási veszélye előzhető meg. További előny, hogy a szárítóberendezés, elsősorban a gázlángsor miatt, előmelegítési idő nélkül üzemkész. A gázégőket a gép leállásakor nem kell a papírpályától eltávolítani. A kombinációs szárítóberendezések hátránya a nem megfelelő stabilitású papírpálya vezetés. A frissen nyomott nyomdafesték elkenődhet a fúvókákkal való érintkezéskor, és a nyílt gázlángsor alkalmazása is mindig veszélyeket jelenthet.

 

Forró levegős szárítók

Az első, tisztán forró levegővel dolgozó szárítók alkalmazására akkor nyílt lehetőség, amikor a papírpálya lebegésének problémája megoldódott, mivel a szárítóberendezéseken belül a papírpályának érintkezés mentesen kell keresztülhaladnia. Ezt a feltételt különleges fúvókarendszer alkalmazásával valósították meg. A papírpálya lebegésének elkerülésére az egyik lehetőség a hullám formájú pályavezetés a szárítókon keresztül. A felső és az alsó légfú-vókák egymástól eltolva kerülnek kialakításra, így a papírpálya feszültsége a meghatározott értéken marad. Ennek a megoldásnak az alkalmazása azonban nehéz, ha a papírpálya az utolsó nyomómű elhagyása után érintkezés-mentesen kerül bevezetésre a szárítóalagútba.

 

A forró levegős szárítóberendezések nehezebben kezelhetők, mint a gázlángos szárítók, mivel a gázlángot rövid idő alatt be és ki lehet kapcsolni, valamint az átvitt hőmennyiséget a papírpálya sebességének megfelelően egyszerre lehet szabályozni. A gyakorlat azonban bebizonyította, hogy egy bizonyos alaphőmérséklet esetén, amelyet előmelegítési hőmérsékletnek is neveznek, ez a probléma elkerülhető.

 

A nyomtatási sebesség nagymértékű növelésekor a ventilátorokat teljes fokozatra kapcsolják, és tartalék gázégők alkalmazásával a kifogástalan száradáshoz szükséges hőmennyiség biztosítható.

A forró levegős szárítók a termelt hőenergia jobb kihasználása miatt gazdaságosabbak, mint a gázlángos szárítók. A forró levegős szárítók esetében a fúvóka és a papírpálya közötti hőmérsékletesés a gázlángos szárítóhoz viszonyítva csekély, és így a szárításra fordított üzemi költségek kb. 50%-a megtakarítható. A szárítórendszerek hosszúsága általában a 6 m-t nem haladja meg.

A viszonylag hosszú szárítókályhában a papírpálya csak a másodperc törtrészéig marad a szárítási zónában, így a kb. 18 °C-os papírpályát igen rövid idő alatt kell kb. 200 °C-ra felhevíteni, majd ezután kb. 30 °C-ra lehűteni. A korszerű tekercsofszetgépeknél az egyre növekvő nyomtatási sebesség miatt mind rövidebb és rövidebb idő marad a szárításra.

 

A korszerű forró levegős szárítóberendezés működése

A nyomóművek elhagyása után a papírpályát érintkezés nélkül a szárítóberendezésbe vezetik. A szárítóberendezés bevezető nyílásánál elhelyezett légfúvókák stabilizálják a papírpálya helyzetét. A fúvókákon nagy mennyiségű levegőt préselnek át. A keringtető fúvóka a levegőt csatornán keresztül juttatja a papírpályára. A fúvókák szívóoldalán gázlángsor kerül elhelyezésre, amely a levegőt felmelegíti. Egy ventilátor-rendszer a szárítóban kis nyomást hoz létre, ezáltal a keletkezett égéstermékek a be- és kifutó nyílásokon keresztül nem kerülhetnek a gépterem légterébe. A szárítókályhából kikerülő gőzöket és egyéb égéstermékeket a szabadba vezetik, illetve utánégető berendezésbe kerülnek.

 

A levegőt gázégőkkel hevítik fel. Minden egyes égőfej szabályozó ventilátorral van ellátva, hogy a fúvókákhoz kerülő levegő hőmérséklete állandó értéken maradjon. A berendezés további tartozékai a ventilátor, a gázégőkhöz csatlakozó, elektromos vezérlésű gyújtószerkezet, automatikus láng ki- és bekapcsoló, valamint a levegőt ionizáló egységek. A nyomógép leállásakor a gáztovábbítást egy automata berendezés azonnal kikapcsolja.

A legkorszerűbb szárítóberendezések hőmérsékletét zárt automata rendszerben szabályozzák. A napjainkban üzemelő forró levegős szárítóberendezések általában megfelelnek a környezetvédelmi előírásoknak.

 

Az égőkamrából kikerülő levegő oldószer koncentrációja nagyobb, de a hőmérséklete kisebb, mint a szárító-berendezés többi részein lévő levegőé. A kiegészítő tisztítóberendezések beépítése további költségnövelő tényező, továbbá növekszik az energiafelhasználás, függetlenül attól, hogy termikus vagy katalitikus utánégető berendezést alkalmaznak. Az ábrán a papírpálya legnagyobb sebessége, a papírpálya négyzetmétertömegének és a nyomtatott felületek kitöltési arányainak összefüggései láthatók.

 

A görbék négyszín nyomtatásra vonatkoznak, a következő paraméterek esetén:

- tüzelőanyag gáz vagy könnyű-olaj,

- az installált hőmennyiség 450 th/t,

- maximális hőfelhasználás 240 th/t,

- az installált elektromos teljesítmény 33 kW,

- levegőigény 1500 m^h,

- a berendezés tömege 5100 kg, hosszúsága 3085 mm, magassága a papírpálya befutásánál 900 mm.

 

A forró levegős szárítás környezetvédelmi problémái

A forró levegős szárítókból kikerülő levegő nagy mennyiségű égésterméket és egyéb, levegőt szennyező anyagot tartalmaz. Egy átlagos teljesítményű forró levegős szárító óránként kb. 6000 m3 égésterméket tartalmazó levegőt bocsát ki, kb. 160 °C-os léghőmérsékleten. A kibocsátott levegő főleg ásványolajakat és izopropanolt bocsát ki. A tekercsofszet-nyomtatásnál alkalmazott heat-set festékek összetételükben különböznek a normál ofszetfestékektől, így a pigmenteken és a kötőanyagokon kívül kis forráspontú ásványolajakat is tartalmaznak, amelyek nagy része a szárítási folyamat alatt elpárolog.

 

A kibocsátott levegő ezen túlmenően kisebb mennyiségű kötőanyag-származékot, gyantát és egyéb segédanyagot is tartalmaz, amelyek szintén károsan növelik a légszennyezést. Egy adott tekercsofszetgépnél a szárítóberendezés után kibocsátott levegő égéstermék-mennyisége, az ún. C-koncentráció az alkalmazott nyomdafestéktől, a festékréteg vastagságától, a nyomtatási teljesítményektől és a szárító-berendezés hőmérsékletétől függ. A forró levegős szárítókból kikerülő gázok nagymértékben szennyezik a környezetet. Ennek megakadályozására, ill. csökkentésére három tisztítóeljárás kerülhet alkalmazásra

 

Környezetvédelmi berendezések

 

Kondenzációs tisztítóberendezés

Fizikai vagy kondenzációs tisztításkor a szárítóberendezésekhez csatlakoztatott aggregátban a gázok hőmérsékletét jelentősen csökkentik. Ekkor a vízhűtés következtében a különböző égéstermékek jól szétválaszthatók. Ezek a berendezések azonban viszonylag gyenge hatásfokkal üzemelnek. A kondenzációs tisztítóberendezésekkel a szárítóberendezésekből kilépő gázok hőmérsékletét vízzel csökkentik. A hűtés hatására a gázokban feloldott ásványolaj maradványok kondenzálódnak, és a kis hőmérsékleten cseppekké formálódnak.

 

Az így keletkező ásványolajcseppeket nedves szűrővel, majd vízfüggönnyel a levegőből kiválasztják. A szárítási folyamat alatt az ofszetfestékekből nemcsak az oldószerek párolognak el, hanem pl. papírpor is, így a szárítóból eltávozó gázok porrészecskéket is tartalmaznak. A porszennyeződések a tisztítóberendezés hatásfokát rontják, mivel a rost- és töltőanyagrészecskék beleülnek a szűrő pórusaiba, és rövid időn belül elszennyezik és használhatatlanná teszik.

 

Tekercsofszetgépeken a légmosók alkalmazása a jobb megoldás. A szárítóból kikerülő gázokat az ellenáramlás elvének megfelelően víz-olaj keverékkel permetezik be, amelynek hatására a hőmérséklet csökken. Az ezt követő újabb, hideg vizes permetezés a hőmérsékletet tovább csökkenti. A permetezővíz kiválasztja az ásványolajcseppeket, és egy gyűjtőtartályba továbbítja. Ez a tisztító eljárás olcsó, mivel nem energiaigényes. Problémát jelent azonban az ásványolajat tartalmazó szennyvíz eltávolítása.

 

A légmosó tisztítóberendezés hatásfoka korlátozott, és általában nem felel meg a szigorú környezetvédelmi előírásoknak, mivel az ezeken a berendezéseken túljutó gázok még kb. 150-200 mg/m3 szerves anyagot tartalmaznak. A katalitikus elven működő utánégető berendezésekben a reakció hőmérséklete 350-450 °C közötti. Tekercsofszet nyomtatásnál a katalitikus utánégető berendezésen nem jelentenek teljes értékű megoldást, mivel a forró levegős szárítóberendezésekben számos olyan égéstermék is keletkezik, amelyekre a katalizátorok hatástalanok. A tekercsofszetgépek szárítóberendezéseiből kikerülő gázok a katalizátorban szerves foszforvegyületet tartalmazó katalizátorgázzá alakulnak át, amelyek szilikonokat is tartalmaznak.

Ezek a katalizátorgázok a katalizátor felületét teljesen befedik. A folyamat a katalizátor típusától függetlenül megy végbe. Ez meghatározza a méregtelenítési folyamat sebességét.

 

Termikus utánégető berendezések

A tekercsofszet nyomtatásnál alkalmazott szárítóberendezések környezetvédelmi problémáit az előírásoknak megfelelően csak termikus utánégető berendezésekkel lehet megoldani. A szárítóberendezéseket elhagyó gázokat először hőcserélőbe vezetik és felmelegítik. Ezután a megtisztítatlan levegő az égőkamrába kerül, ahol a levegőben lévő káros anyagokat felhevítik a gyulladáspontjukra. A nagy hőmérsékleten megtisztított levegőt hőcserélőbe vezetik, itt lehűtik, majd kibocsátják a levegőbe.

 

Az ábrán a szennyezett levegő útja látható a hőcserélőkön keresztül a termikus utánégető berendezésben. A hőcserélők nagy hőmérsékletálló, egymás után elrendezett zsebek. A hőcserélőben a szárítóból kikerülő levegőt kb. 500 °C-ra melegítik fel.

Az égőkamrában a levegőt a szükséges égéshőnek megfelelően tovább hevítik kb. 600-800 °C-ra, majd teljesen megtisztítják a szennyeződésektől. Az égőkamrák után lévőhőcserélők a kibocsátandó levegő hőmérsékletét 350-400 °C-ra csökkentik. Az ofszetnyomó gépekhez alkalmazott szárítóberendezéseket megfelelő utánégető berendezésekkel kell kiegészíteni. A termikus utánégető berendezéseken a levegőben lévő szerves anyagokat égetéssel szén-dioxiddá és vízgőzzé alakítják át. Ezek a berendezések a legszigorúbb környezetvédelmi előírásoknak is megfelelnek. Az utánégető berendezés elhagyásakor a levegő mindössze 50-75 mg C/Nm3 szennyeződést tartalmaz.

 

Sugárzásos festékszárítási technológiák

A nyomdafestékek száradásának gyorsítására sugárzásos energiát az elmúlt években egyre nagyobb mértékben alkalmaztak. A sugárzásos festékszárítási technológiák közé tartozik az infravörös, a mikrohullámú, az elektronsugaras, valamint az ultraibolya sugaras festékszárítás.

 

Infravörös festékszárítás

a nyomdatechnikában nem új eljárás, már évekkel ezelőtt néhány nyomdában az íves ofszetgépek kirakójába infravörös szárítókat szereltek be, hogy a festék beütését és száradását, ha csak korlátozott mértékben is, de gyorsítsák. A kísérletekhez hagyományos száradású nyomdafestékeket alkalmaztak.

Az infravörös festékszárítás fizikai alapjai. Az infravörös sugárzás az elektromágneses hullámspektrumnak meghatározott részét képezi, a sugarak energiatartalma fordítottan arányos a hullámhosszúsággal.

 

Az elektromágneses spektrum a következő főbb részekre osztható:

- ultraibolya sugárzás 100- 300 nm,

- látható sugárzás (fény) 380- 780 nm,

- infravörös sugárzás 780-1000 nm.

Az optikai sugárzás tehát az emberi szem által érzékelhető sugarakat tartalmaz: a rövid hullámhosszúságú részen az energiagazdag ultraibolya sugarak, a hosszú hullám-hosszúságú részen az energiaszegény infravörös sugarak helyezkednek el. Az ultraibolya és az infravörös sugarak emberi szemmel nem érzékelhetők.

 

A bőrünket érő infravörös sugarak hőérzetet keltenek, ez a hőtermelő képesség kerül felhasználásra a különböző helyiségek fűtésére. Az emberi élethez nélkülözhetetlen napsugarak is tartalmaznak infravörös sugarakat. Mivel a kémiai reakciók általánosságban nagyobb hőmérsékleten gyorsabban zajlanak le, ezért a hőtermelő infrasugarak alkalmasak arra, hogy a nyomdafestékek száradási folyamatát meggyorsítsák.

 

Az infravörös berendezések

Az infravörös sugárzás ipari felhasználásakor ún. sötét és világos sugárzók kerülhetnek alkalmazásra. A sötét sugárzókhoz tartoznak a nyomdagépekbe korábban felszerelt lemezes sugárzók, ahol az infravörös sugarakat különböző kerámiából és fémből készült lemezek hevítésével állították elő. Az infravörös sugarak kibocsátásához eleinte kb. 600 °C volt szükséges.

 

A sugárzás spektrális összértéke, vagyis a hullámhosszúság szerinti megoszlás és ezzel az energetikai hatás is nagymértékben függött a lemez felületi hőmérsékletétől. A szárító csak részben melegedett fel sugárzásos energiával, mivel a lemez felülete hőkibocsátó test, így a levegő idővel károsodott, a hőmérséklet kb. 1200 °C-ra emelkedett, és ez rövidítette a sugárzó test élettartamát. A sugárzó test által kibocsátott primer sugárzást a testet körülvevő anyag, pl. a kerámia abszorbeálja.

 

Ezáltal ez az anyag felmelegszik, és ún. másodlagos, szekunder sugarakat bocsát ki, amelyek egy része az infravörös tartományba tartozik. Az utóbbi években olyan infravörös lámpákat alkalmaznak, amelyekben a sugárzó testet kvarclámpa, egy ún. világos sugárzó alkotja.

Ezek a sugárzóberendezések az infravörös tartomány 1000-3500 nm hullámhosszúságú mezőjében nagy intenzitás mellett bocsátják ki sugaraikat. A sugárzóberendezést elektromos megoldással hevített volfrámfallal veszik körül, és így a viszonylag nagy hőmennyiség nem okoz károsodást a sugárzóban.

A világos sugárzók élettartama kb. 5000 üzemóra. A világos sugárzók primer kibocsátók, mivel a kvarccsőből a falra vetődő sugarak közvetlenül a szárítandó objektumra bocsátják sugaraikat. A világos sugárzók előnye, hogy a teljes üzemelés eléréséhez szükséges időmennyiség csupán a másodperc töredéke, tehát rendkívül rövid idő, míg a sötét sugárzóknak a teljes üzem eléréséhez több perc is szükséges.

 

Az ábrán egy világos sugárzó kibocsátási spektruma látható 2000 K-es színhőmérsékletű védőfalnál, összehasonlítva egy 1000 K színintenzitású sötét sugárzóval. Az ábrán megfigyelhető, hogy a világos sugárzó által kisugárzott energia lényegesen nagyobb, mint a sötét sugárzó által kibocsátott. Az infravörös sugárzáshoz kialakított nyomdafestékek

Az infravörös sugarak fizikai és kémiai hatásait figyelembe vették a különböző nyomdafestéktípusok továbbfejlesztése során. A hagyományos nyomdafestékek sugárzásos szárító nélkül is feldolgozhatók, de megfelelő infravörös sugárzók alkalmazása esetén, a jelentkező hőhatás miatt, kedvezően változnak a nyomdafestékek beütési és száradási tulajdonságai.

 

Jelentős mértékben csökkennek a kenődésből és a lehúzódásból származó veszélyek. Az alkalmazott, infravörös sugárzásra száradó nyomdafestékeket általában szívóképes nyomathordozókon lehet használni. Az infravörös sugárzásra száradó festékek fényessége, valamint dörzsállósági tulajdonságai jelentősen javulnak. Az infravörös sugárzásra száradó festékek előnyei és hátrányai a hagyományos nyomdafestékekhez viszonyítva a következők.

 

Előnyei: gyors festékbeütés, ezáltal csökken a festéklehúzódás és a kenődési veszély.

A nyomatok fényhatása és dörzsállósági tulajdonsága lényegesen jobb. Hátrányai: az infravörös sugárzást szárításra jelenleg csak szívóképes nyomathordozók esetén alkalmazzák. A hőhatás következtében illeszkedési eltérések keletkezhetnek, különösen a nagy formátumoknál. A keletkező hőmennyiség miatt hűtőrendszerek alkalmazása is szükséges, így a beruházási és energiaköltségek nagyobbak.

 

Ultraibolya (UV) sugaras festékszárító berendezések

Az ultraibolya sugaras festékszárítási technológiával a festékfilmet sugárzással keményítik" meg. Különleges lámpatestek, amelyeket a papírpályától néhány cm távolságra helyeznek el, olyan ultraibolya fényt termelnek, amelyek hullámhossza a 2400-3 650 x l0-10 között van. Ennek hatására az UV-festék néhány ezredmásodperc alatt megszilárdul.

 

Ezek a festékek nem tartalmaznak semmiféle oldószert, és a levegő hatására (oxidáció) nem szilárdulnak meg. Az ultraibolya sugaras festékszárítók előnyei a hagyományosnak mondható gáz- vagy forró levegős szárítókkal szemben a következők:

- a helyigénye kisebb;

- a felhasznált energiamennyiség kisebb;

- nem keletkeznek környezetvédelmi szempontból káros gázok;

- a szárítóberendezés csupán elektromos energiaforrást igényel;

- a papírpálya lényeges nedvességtartalom vesztesége nem jön létre;

-- a megszáradt festékfilm a súrlódó és karcoló igénybevétellel szemben kevésbé érzékeny;

- a szárítóberendezés után nem szükséges hűtőhengereket alkalmazni.

 

Az ultraibolya sugaras festékszárító hátrányai a hagyományosnak mondható gáz- és forró levegős szárítókkal szemben a következők:

- az ultraibolya sugaras festékek ára közel kétszer akkora, mint a heat-set festékeké;

- nem minden festékgyár szállítja ezeket a különleges festékeket;

- bizonyos lemezek, gumikendők, gumihengerek nem alkalmasak ultraibolya sugaras festékek feldolgozására;

- az ultraibolya sugaras festékekkel nyomott papír ismételt papírgyári felhasználása csak bizonyos esetekben lehetséges;

- az ultraibolya sugaras lámpáknak viszonylag korlátozott az élettartama, beszerzésük költséges;

- a mázolt papírokon elérhető fényhatás ultraibolya sugaras festékszárítás esetén elmarad a heat-set festékeknél tapasztalható fényhatásoktól.

 

Milyen esetekben lehet előnyös egy ultraibolya sugaras festékszárító berendezés felszerelése egy forró levegős szárítóhelyen?

 

Az alkalmazás elsősorban környezetvédelmi okok miatt kedvező, mert nem keletkeznek káros égéstermékek, amelyek után-égetéséről, illetve tisztításáról gondoskodni kell, ezen túlmenően ezek a szárítóberendezések nem igényelnek gázszállító és fogadó berendezéseket. Vannak olyan környezetvédelmi előírások, ahol a leggondosabb légtisztítás esetén sem lehet a keletkezett gázokat a légtérbe kibocsátani. Ha az adott üzem csupán utánégető berendezéssel dolgozik, de az így termelt hőmennyiség nincs integrálva az üzem rendszerébe, akkor ez a megoldás az energiaköltségeket aránytalanul megnöveli.

 

Az ultraibolya sugaras szárítókkal felszerelt tekercsofszetgépeknek kisebb a helyigénye. Négyszínes munkáknál sem szükséges hűtőhengerek alkalmazása, ezáltal a helyigény, a beruházási költség és az energiaigény (a víz-hűtés miatt) tovább csökkenthető. Az ultraibolya sugaras szárítóberendezések különösen jól alkalmazhatók fémfóliára, műanyag fóliákra és más, hőre érzékeny nyomathordozókra való nyomtatáshoz. Az ultraibolya sugaras lámpák élettartama: a gyártó cégek általában 1000 üzemórát garantálnak, legkevesebb 400 bekapcsolás esetén. A lámpatesteket a nyomtatás megkezdése előtt 6-8 perccel be kell kapcsolni.

 

Ennél hosszabb gépállások esetén a lámpákat célszerű kikapcsolni. A lámpák által felvett teljesítmény 1020 mm-es pályaszélesség esetén 9 kW / lámpa. Az ultraibolya sugaras lámpákat hűteni kell vízzel vagy levegővel. Vízhűtés esetén a vízigény 2 1/min, cirkulációs vízhűtés esetén a kilépő víz 45-60 °C, a belépő víznek 18 °C-nak kell lennie. A kisegítésként alkalmazott hűtőlevegő feladata a hűtésen kívül a lámpatestek közvetlen közelében képződő ózon elvezetése. Az ismertetett szárítóberendezésnél a levegőigény 70 mVh lámpatestenként.

 

A kilépő levegő 40-50 °C. A kilépő levegő ózont már nem tartalmaz, mivel az ózon keletkezése után rövid idővel oxigénné alakul át. Az ultraibolya sugárzó testeket megfelelő árnyékolóberendezésekkel is el kell látni, mert az ultraibolya sugarak az emberi szembe vagy szabad bőrfelületre jutva egészségre káros elváltozásokat okozhatnak. Az ultraibolya lámpa-testeket egymással szemben, a papírpálya két oldalán kell elhelyezni, az egyes lámpatestek külön-külön ki- és bekapcsolhatók, valamint átvitt teljesítményük is egyenként szabályozható.

 

A közönséges nyomdafestékeknél a szárítás alatt fizikai és kémiai folyamatok mennek végbe, mint pl. a folyékony kötőanyagrészecskék beütése a nyomathordozóba és a kémiailag száraz olajok oxidációs száradása.

Az ultraibolya sugaras szárítási technika alapja egy különleges nyomdafesték, amely elsősorban kötőanyag összetételében különbözik a hagyományos nyomdafestékektől, mivel kötőanyaga fotoiniciátorból és monomerekből áll. Az ultraibolya sugaras festékszáradás kémiai folyamaton, az ultraibolya sugarak hatására bekövetkező polimerizáción alapszik. A nyomdafesték száradóképessége az alkalmazott pigment függvénye. Igy pl. a fekete festék nagymértékű opacitása miatt nehezen szárad.

 

A száradási folyamat a felhasznált pigmenteken kívül a nyomtatási színsorrend függvénye is.

Az ultraibolya festékek raktárban tárolhatóságának időtartama erősen korlátozott, ezt az időt a gyártók jelenleg 6-9 hónapban adják meg. A festékeket hűvös helyen kell tárolni, és a napsugárzástól is óvni kell. Az ultraibolya sugaras festékszárítás hátrányai többek között, hogy a nyomtatási folyamathoz kizárólag többfémes lemezeket lehet alkalmazni, valamint a festékezőműben lévő hengereket és gumikendőt is különleges ellenálló képességű gumihengerekre, ill. gumikendőre kell kicserélni.

 

Mivel az ultraibolya sugárzástól ózon keletkezik, ezért a rendszeren belül az elszívásról gondoskodni kell. ezenkívül az ultraibolya csövek körül keletkező hőmennyiséget is el kell vezetni. Az ózonképződés hatására a nyomógépen belül korróziósjelenségek keletkeznek, amelyek mértékéről és esetleges káros hatásáról a szakemberek jelenleg is sokat vitatkoznak.

 

A hűtőmű

A gázlángos vagy forró levegős szárítókkal kiegészített tekercsofszetgépeket hűtőberendezésekkel is fel kell szerelni, hogy a felhevített papírpályát a festékfilm tökéletes megszilárdításához 30-40 °C-ra lehűtsék. A hűtőhengerek további feladata, hogy a nyomóművek és a hajtogatómű között a papírpálya-feszültséget állandó értéken tartsa, ill. szükség esetén korrigálja. Viszonylag hosszú szárítóalagutakban lévő papírpályaegységek kedvezőtlenül hatnak a hajtogatási illeszkedésre.

 

A papírpálya-feszültség meghatározására a hűtőegységen belül két módszer ismeretes:

- az egyik, amikor a hűtőhengerek fokozat nélkül szabályozható finom-hajtással rendelkeznek, amelyeknek fordulatszáma a gép fordulatszámától független;

- a másik megoldásban a hűtőhengerek hajtása állandóan a gép teljesítményének függvénye, és a papírpálya feszültségingadozásait a hűtőhengerekre pneumatikusan nehezedő húzóhengerrel egyenlítik ki.

A hűtőhengerek folyamatos hidegvíz cirkulációval működnek, a hűtővíz hőmérséklete nem lehet több, mint 12 °C. Nagy teljesítményű szárítóberendezések, a nagy nyomtatási sebesség, a széles papírpálya nagy teljesítményű hűtést igényelnek.

 

Ezeknek a feltételeknek csak megfelelően kiépített hűtési körfolyamat tud eleget tenni. A hűtőmű hengereinek karbantartását a vízkőlerakódás megakadályozása érdekében rendszeresen el kell végezni. A száradási problémák és nehézségek elkerülése végett az adott hűtési hőmérsékleti értéket szigorúan be kell tartani. Nem kielégítő hűtés esetén a nyomdafesték keményedése nem megfelelő, a festék felrakódik a hűtőhengerekre, valamint a hajtogatóműben dörzsállósági problémák jelentkezhetnek.

 

Azért, hogy a hűtőhengerek külső palástjának hőmérsékletét állandó értéken tartsák, kétfalú hűtőhengereket fejlesztettek ki, ahol is a hűtővíz csavarszerű csatornákon, közvetlenül a hengerpalást alatt kerül elvezetésre. A szárító- és hűtőmű teljesítményét a tekercsofszetgép sebességéhez kell hozzáhangolni.

A hűtőhengereket egymáshoz viszonyítva úgy kell elhelyezni, hogy a papírpálya a hengereket a lehető legnagyobb mértékben ölelje át.

 

Ha a hűtőhengerek és a papírpálya hosszú pályaszakaszon érintkezik egymással, akkor növekszik a hűtési teljesítmény, és javul a papírpálya feszültségszabályozása is. Mindig figyelmet kell fordítani arra, hogy a papírpálya hűtése a teljes folyamat fontos és elválaszthatatlan része.

 

Forrás: Szilágyi Tamás - Ofszetnyomtatás kézikönyve