Возможности инфракрасных сушек

Вступление
В своих поездках я заметил, что все большее количество производителей проявляет осведомленность в отношении преимуществ, которые обеспечивает инфракрасная сушка при флексопечати. Среди основных причин, по которым люди устанавливают сушки, можно назвать работу с высококачественной печатью на мелованных картонах, а также с лакировкой. Естественно, это важные причины, однако ими не ограничивается область применения ИК-сушек.

В этой статье речь идет о том, почему ИК-сушки нужно устанавливать на каждую секцию флексопечати в отрасли; новую и старую, на ротационной высечке и фальцевально-склеивающей машине. Даже если это оборудование для производства стандартной гофротары с одно- или двухцветной печатью. На самом деле не будет преувеличением заявить, что установка ИК-сушек является одним из самых доступных способов на рынке для увеличения производительности печатных секций, чьи результаты подтверждены реальной работой. Это гарантированное увеличение скорости работы на 30–50%, а порой и на все 100%. Возврат инвестиций возможен лишь за один месяц работы!

Изменения рабочего процесса
Первое общее возражение у производителей: «Традиционно мы не особо волновались насчет технологий сушки, так почему нам стоит вникать в этот вопрос сейчас?»

Тем не менее эта технология способна обеспечить те изменения в печати и сушке, а значит, и в работе в целом, которых требуют заказчики.

Не так давно такой вид имела средняя коробка, выпускаемая на большинстве предприятий (рис. 1). Это обычная картонная коробка из крафтлайнера с одноцветной печатью. И если на ней можно было прочитать надпись, то качество печати считалось удовлетворительным, соответственно, особых ограничений скорости работы это не требовало.

Такое положение вещей начало меняться по мере увеличения фокусировки на брендировании упаковки и повсеместного внедрения SRP-, RRP-упаковки. Это означало, что потребности заказчиков гофротары эволюционировали (рис. 2).

Влияние более высоких требований к печати на процесс производства
Какие же сложности в производственном процессе могут вызвать более высокие требования к печати? На машинах, не оборудованных сушками, следующие аспекты могут повлиять на скорость работы:
Печать на местах сгиба – возможна миграция краски на биговальные матрицы и ленты транспортера.
Высечка – более сложная высечка может повлиять на смазывание печати на вырубном штампе.
Мультицветность – проблемы комбинации цветов могут вызвать образование «грязных хвостов» и усилить смазывание цветов.
Макулатурные лайнеры – лайнеры с большей впитываемостью увеличивают эффект грязных пятен.
Маленький текст – должен быть читаем и не размазан.

Конечно, есть определенная возможность вариаций состава краски, что позволит ей высыхать быстрее. Однако этому тоже есть предел, и важно не переборщить, чтобы краска не высыхала уже на флексоформах, создавая таким образом ряд новых проблем.

В результате, когда дело доходит до контроля печати, у большинства заводов есть только один примитивный инструмент... Ручной тормоз! Уменьшая скорость печати, мы увеличиваем время высыхания, что, безу-словно, оказывает огромное влияние на стоимость работы и рентабельность завода в целом. Признавая это, многие производители, тем не менее, могут утверждать, что снижение скорости небольшое – около 10–20%.

Однако на современном рынке, требующем все более сложную и комплексную печать, падение скорости с 12 тыс. заготовок/час до 7 тыс. – это уже огромная разница. Кроме того, чем больше тираж, тем медленнее идет работа, потому что краска переходит и на вырубные штампы, и на ремни фальцовки, и т. д. В результате оборудование необходимо останавливать и промывать при каждой смене заказа, чтобы исключить миграцию цветов на следующий заказ.

Являетесь ли вы жертвой ужасно влажной краски?
Даже без информации о цифрах вашего производства или оценки отпечатанных образцов из своего опыта я могу вам сказать, что есть контрольные признаки того, о чем мы говорили выше, которые сразу же проявляются в печатной секции (рис. 3).

На приведенном выше изображении мы можем четко видеть остатки влажных красок, проходящих через печатную секцию. Бандаж покрылся всеми цветами радуги, и на контрвале четко видна засохшая краска. Это та краска, за которую вы платите и которая не становится частью производимой продукции. То есть это попросту выброшенные на ветер деньги. Кроме того, миграция краски на бандаж приводит к тому, что оператору необходимо увеличивать давление, что только усугубляет проблему. Во время и после выполнения заказа оператор может быть вынужден остановиться, чтобы очистить бандаж, или, избежав простоя, шлифовать бандаж на ходу. Нет необходимости объяснять, что бандажи также стоят денег, а постоянная шлифовка только ускоряет их износ.

Инфракрасная сушка против других технологий
Для экономии времени далее я буду называть инфракрасную сушку ИК. ИК-сушка прошла долгий путь в последние годы во многом благодаря инновациям JB Machinery, мирового лидера в области производства ИК-сушек для гофропромышленности. Одним из основных отличий и (по совместительству огромным преимуществом) ИК-сушки от других технологий, таких, например, как сушка горячим воздухом, является то, что ИК направляет 100% энергии на запечатываемую поверхность. Прочие технологии обычно повышают температуру окружающей среды в модуле печати, что приводит к потере энергии, к тому же повышенная температура оказывает крайне негативное влияние на вязкость краски и долговечность машины.

Как работает ИК
Вместо долгого объяснения проще взглянуть на схему работы на рисунке 4, предоставленном JB Machinery.

Техническое объяснение процесса заключается в том, что краска состоит из пигмента (цвета), заключенного в связующее вещество (часто называемое полимерным или полимерным связующим), подвешенное в растворителе (в данном случае в воде), который часто дополняется наполнителем. Краска считается сухой, когда мы удалили достаточно растворителя (воды) для того, чтобы краска была связана с запечатываемой поверхностью пленкой.

В случае одноцветной печати нам необходимо удалить влагу из краски перед достижением момента физического воздействия на нее: биговкой, высечкой или фальцовкой.

В случае многоцветной печати нам необходимо, чтобы краска одного цвета высыхала до нанесения нового слоя краски другого цвета.

Треппинг в реальном мире
У нас есть некоторые стандартные тесты, которые мы проводили во время испытания после установки сушек на машину клиента. Поскольку это реальные заказы, я продемонстрирую лишь небольшие площади печати.

Тест заключался в работе с одинаковыми условиями печати и скоростью, при которой сушки отключены. Это была старая машина 1980-х годов с вакуумной передачей, и она была оборудована сушками Interstation IR в печатных секциях и финальной сушкой Flexo IR Dryer в секции Dwell (мы объясним эту терминологию позже).

Сравнение демонстрирует то, о чем мы говорили (рис. 5).

Конфигурация ИК-сушек
Ранее мы говорили о финальных сушках Flexo IR Dryer и об Interstation Flexo Dryers, отличающихся физическим размером сушек. В конце многих современных машин есть секция Dwell (иногда называемая трансферной секцией) либо возможность добавить ее. Модуль Dwell – это, по сути, модуль печати с печатью, которая дает нам буфер между последней секцией печати и модулем высечки. Это большое пространство, которое позволяет нам установить большую сушку для максимальной теплоотдачи. Для Interstation Dryers мы часто ограничиваемся пространством на машине «Мобильная архитектура» (открытой и закрытой), поэтому мы устанавливаем самую большую сушку, которая будет вписываться в пространство. Даже самая маленькая ИК-сушка обеспечивает значительное улучшение по сравнению с ее отсутствием или вариантом сушки горячим воздухом.

Вариант 1
Это то, что мы называем довольно стандартной финальной сушкой Final Flexo Dryer (FFD).

Вы можете видеть, что ИК-сушка размещена в секции Dwell, с такой установкой мы можем сказать, что любая работа, при которой скорость высыхания краски являлась проблемой, решается добавлением FFD, а скорость работы при этом увеличивается минимум на 30–50%.

Вариант 2
Этот вариант традиционно менее популярен, ведь обычно производители ставили сушки либо на каждую печатную секцию, либо просто на секции Dwell. Однако это решение также заслуживает рассмотрения.

Логика заключается в том, что, устанавливая сушку на первую печатную секцию, мы обеспечиваем высыхание первого слоя краски до нанесения последующих слоев, что в свою очередь существенно улучшает захват краски. 

Вариант 3
Очевидно, лучшее решение – установка сушек на каждую печатную секцию, как видно из результатов предыдущей демонстрации. С помощью этого мы можем гарантировать, что проблемы с сушкой красок не будут замедлять процесс производства ни с одним типом бумаги и краски будут сохнуть при работе на 100%-ной скорости машины.  

Вывод
Резюмируя, можно сказать, что мы рассмотрели преимущества ИК-сушки, связанные с качеством и скоростью печати, озвучили причины, по которым ее следует рассматривать для предприятий по производству традиционных коричневых коробок. Возврат инвестиций обычно находится в пределах диапазона большинства циклов капитального вложения, и этот процесс может быть поэтапным, что означает, что вы можете начать с FFD и устанавливать систему сушек по мере продвижения вперед.