Steht der Tiefdruck vor Herausforderungen durch Kondensation? Finden Sie hier kostengünstige-Lösungen!

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Aufgrund der Struktur von Tiefdruckpressen und der Metallschicht auf der Oberfläche der Aluminiumbeschichtung kommt es jedes Jahr während der Regenzeit mit hoher Wahrscheinlichkeit zu Kondensation, wobei die Kondensation in südlichen Regionen noch stärker ausfällt. Tritt während des Druckens Kondensation auf, wirkt sich dies stark auf das Management der Druckqualitätskontrolle und die Druckqualität aus und wirkt sich direkt auf nachfolgende Produktionsprozesse und die Endproduktrate aus. Als Antwort auf die oben genannten Probleme und Situationen fasst der Autor Erfahrungen zusammen und bietet Einblicke auf der Grundlage praktischer Produktionsbedingungen.

Das Auftreten von Kondensationserscheinungen

01/ Ursachen für Kondensation

Von Kondensation spricht man, wenn ein Gas oder eine Flüssigkeit beim Abkühlen kondensiert, z. B. wenn sich Wasserdampf im kalten Zustand in Wasser verwandelt und Wasser im kalten Zustand zu Eis. Je größer also der Temperaturunterschied zwischen der Materialoberfläche und der Umgebung ist, desto höher ist die relative Luftfeuchtigkeit, was die Wahrscheinlichkeit einer Kondensation erhöht. Bei einer bestimmten Temperatur gilt: Je weniger Wasserdampf in einem bestimmten Luftvolumen vorhanden ist, desto trockener wird die Luft. Je mehr Feuchtigkeit vorhanden ist, desto feuchter ist die Luft.

02/ Kondensationsphänomen in der Aluminiumbeschichtung

Bei einer aluminisierten Folie handelt es sich um eine Folie, die durch Vakuumaluminiumbeschichtung hergestellt wird, wobei hochreiner Aluminiumdraht bei hohen Temperaturen (1100–1200 Grad) zu Gas verdampft wird. Wenn die Kunststofffolie dann die Vakuumverdampfungskammer passiert, schlagen sich die gasförmigen Aluminiummoleküle auf der Oberfläche der Kunststofffolie nieder und bilden einen glänzenden, metallischen Film.

Aluminium ist ein ausgezeichneter Wärmeleiter mit einer dreimal höheren Wärmeleitfähigkeit als Eisen. Industriell wird Aluminium häufig zur Herstellung verschiedener Wärmetauscher und Wärmeableitungsmaterialien verwendet. Daher erwärmen und kühlen sich Aluminiummaterialien bei relativen Temperaturen schnell ab, wodurch leicht Temperaturunterschiede zur Umgebungstemperatur entstehen. Wenn die Oberflächentemperatur des Materials niedriger als die Umgebungstemperatur ist, kondensiert die umgebende Feuchtigkeit und adsorbiert am Material. Bei solchen Temperaturunterschieden in Kombination mit der relativ hohen Luftfeuchtigkeit während der Pflaumenregenzeit bildet die Aluminiumschicht auf der Oberfläche der Aluminiumbeschichtung leicht einen für das bloße Auge unsichtbaren „Wassernebel“, bei dem es sich um das Kondensationsphänomen der Aluminiumbeschichtung handelt. Allerdings ist die Aluminiumbeschichtung eines der wesentlichen Materialien in der flexiblen Verpackungsindustrie. Ob als Verbundwerkstoff oder als Druckmaterial: Kondensation hat erhebliche Auswirkungen auf die Weiterverarbeitung.

03/ Kondensationsphänomen in Tiefdruckplattenwalzen und Farbplatten

Die Tiefdruckwalze besteht aus einer Grundstahlwalze, einer Nickelschicht, einer Kupferschicht und einer Chromschicht. Der Herstellungsprozess umfasst das Galvanisieren der anderen Schichten auf der Stahlwalzenoberfläche basierend auf der Stahlwalze. Die Plattenwalzen bestehen von der Innen- bis zur Außenschicht aus Metall, und verschiedene Metallmaterialien sind außerdem anfällig für Temperaturunterschiede mit der Umgebung.

Die Farbwanne ist eines der unverzichtbaren Geräte im Tiefdruck und transportiert vorbereitete Druckfarbe und verdünntes Lösungsmittel. Die Klischeewalze ist mit der Farbe in der Farbplatte getränkt. In der Sommerumgebung mit hohen Temperaturen beschleunigt sich die Verdunstung des Lösungsmittels in der Farbplatte, und die Verdunstung des Lösungsmittels führt die Wärme von der Oberfläche der Plattenwalze und der Farbe in der Farbscheibe ab, wodurch sowohl die Plattenwalze als auch die Farbe gleichzeitig einen Temperaturunterschied zur relativen Umgebungstemperatur erzeugen. Wenn die Luft relativ feucht ist und sich viel Feuchtigkeit in der Nähe befindet, adsorbiert das Kondenswasser an der Plattenwalze und bildet einen „Wassernebel“, der in der Farbe verbleibt und zu einem übermäßigen Feuchtigkeitsgehalt führt. Gleichzeitig wird das Verdunstungsgleichgewicht des Verdünnungslösungsmittels gestört, was dazu führt, dass das Harz aufquillt und ausfällt, was zu Druckklebrigkeit und Plattenpastenphänomenen führt, was sich direkt auf die Trocknungsgeschwindigkeit und die Druckqualität auswirkt.

Analyse bestehender Branchenlösungen

Derzeit schließen einige mittlere und große Unternehmen jede Druckmaschineneinheit ein und installieren ein Entfeuchtungsgerät mit konstanter Temperatur (Stromverbrauch etwa 10–15 kW), um sicherzustellen, dass die gesamte Produktionsumgebung einen kontrollierten Zustand konstanter Temperatur und Luftfeuchtigkeit aufrechterhält. Andere Klein- und Kleinstunternehmen mussten diese Idee jedoch aus verschiedenen Gründen aufgeben und können nur noch einige Druck- und Verpackungsprodukte im unteren und unteren Preissegment herstellen. Für Druckmaterialien haben mittlere und große Unternehmen die Lösung, aluminisierte Filmmaterialien in einem Lagerhaus zu lagern, das mit Kühl- und Entfeuchtungsgeräten ausgestattet ist. Für Unternehmen, die kleine Auflagen drucken und nicht über die erforderlichen Lagerbedingungen verfügen, wirken sich Druckmaterialien jedoch direkt auf die Druckqualität aus.

01/ Vorteile bestehender Lösungen

Der Vorteil vorhandener Lösungen besteht darin, dass der Produktionsprozess vom Abwickeln bis zum Aufwickeln unabhängig von der Anzahl der zu druckenden Gruppen immer in einer relativ stabilen und kontrollierbaren Temperaturumgebung abläuft, wodurch er sich gut an die Produktionsumgebung anpassen lässt und nicht von saisonalen Temperaturen und Luftfeuchtigkeit beeinflusst wird. Auch verschiedene Druckmaterialien wie Folien, aluminisierte Folien, Papier, Tinten und Lösungsmittel bleiben von Umweltveränderungen unberührt.

02/ Nachteile bestehender Lösungen

Der Nachteil bestehender Lösungen besteht darin, dass die geschlossene Produktion viel Platz erfordert und die Kosten für den geschlossenen Raum höher sind, wenn sie als komplette Druckmaschinenwerkstatt betrieben wird. Die Anschaffungskosten für Entfeuchtungsgeräte sind hoch und reichen von nur einhunderttausend Yuan bis zu zwei- oder dreihunderttausend Yuan. Darüber hinaus verstößt es gegen das Energieerhaltungsgesetz. Druckgeräte werden alle durch thermische Energie getrocknet, und das Hauptprinzip von Entfeuchtungsgeräten besteht in der Verwendung einer Kompressorkühlung, die nur bei relativ niedrigen Temperaturen eine Entfeuchtung erreichen kann. Es ist notwendig, sowohl die Betriebstemperatur des Druck- und Trocknungsmechanismus als auch die konstante Temperatur der Produktionshalle sicherzustellen, was den Stromverbrauch erhöht und sich somit auf die Produktionskosten auswirkt. Diese Probleme sind der direkte Grund, warum kleine und Kleinstunternehmen zögern, groß angelegte Kühl- und Entfeuchtungsgeräte einzuführen.

Innovative Lösungen und Ideen

01/ Feuchtigkeitslösung für aluminisierte Folie

(1) Unabhängig von der Größe verfügen Tiefdruckunternehmen über mittelgroße oder kleine Aushärtungsräume für Verbundwerkstoffe. Vor dem Drucken während der Hochtemperatur-Pflaumenregenzeit wird der aluminisierte Film 6 bis 12 Stunden lang in einem Aushärtungsraum gebrannt, und der Druck muss innerhalb einer Stunde nach dem Backen abgeschlossen sein. Auch andere feuchtigkeitsanfällige Druckmaterialien, beispielsweise PA-Nylon-Materialien, können die oben genannten Methoden nutzen.

(2) Vor dem Drucken mit Aluminiumbeschichtung den Ofen der ersten Farbgruppe zum Backen verwenden, bevor die zweite Farbgruppe zum Drucken eingegeben wird. Wenn einige Hersteller oder Produkte alle Farbgruppen verwenden, kann zwischen dem Abrollmechanismus und der ersten Farbgruppe nur eine Vorbackvorrichtung hinzugefügt werden. Das Heizgerät sollte 50–100 cm lang sein, über gut entwickelte Lufteinlass- und -auslasssysteme verfügen und eine effektive Backtemperatur von 60–80 Grad angemessen sein.

02/ Lösungen für Plattenwalzen und Farbplattenkondensationsphänomene

Klischeewalze und Farbplatte interagieren miteinander. Die Idee dieser Lösung besteht darin, die Kühlfunktion des Kondensators zu nutzen, um eine Entfeuchtung mit konstanter Temperatur (Temperaturregelung um 26 Grad) zu erreichen. Feuchtigkeit aus der Luft um die Plattenwalze und die Farbplatte adsorbiert bei sinkender Temperatur am Kondensator, wodurch auch die Verdunstung von Lösungsmitteln in der Farbe verringert werden kann. Die vom Verdampfer im Kühlgerät abgegebene Wärme kann in die Ofenmechanik eingemischt werden, wodurch der Energieverbrauch für die Ofenheizung reduziert wird.

Jede Farbgruppe ist mit einem separaten Kühl- und Entfeuchtungsgerät mit einer Leistung von 1,0 bis 1,5 PS und einem Energieverbrauch von etwa 750 bis 1200 W ausgestattet. Der Vorteil besteht darin, dass einige Druckerzeugnisse mehrere Sätze separat verwenden können, ohne dass vollständige Farbsätze erforderlich sind. Aus Gründen geringerer Kosten und einfacherer Kontrolle erfolgt eine teilweise Versiegelung zwischen Farbgruppen. Die Kondensationsvorrichtung wird wie vorgesehen in der Edelstahlnut an der Unterseite des Stempelkissens installiert. Für eine typische Druckmaschine mit 7–10 Farbsätzen können die Kosten auf 20.000–30.000 Yuan begrenzt werden. Einschließlich teilweiser Schließung und Änderungen werden die Gesamtkosten 40.000–50.000 Yuan nicht überschreiten. Darüber hinaus liegen durch die Wärmerückgewinnung der tatsächliche Energieverbrauch und die tatsächlichen Kosten unter den Buchwerten.

Zusammenfassend ist die in diesem Dokument vorgeschlagene Lösung eine der Methoden, um die Bildung von Wassernebel in Metallfilmmaterialien, feuchtigkeitsanfälligen Filmmaterialien und Druckwalzen-Farbplatten unter dem Einfluss hoher Temperatur und Luftfeuchtigkeit während der Pflaumenregenzeit zu bekämpfen. Im Vergleich zu früheren Ansätzen eignet sich diese Lösung für ein breiteres Spektrum von Unternehmen, ist kostengünstiger, hat einen geringeren Energieverbrauch und passt besser zu den nationalen Richtlinien zur Energieeinsparung und Emissionsreduzierung.