Πέμπτη 26 Απρίλιος 2018
Find me on Facebook Follow me on Twitter Follow me on Linkedin
EDP LOGO NEW
Home arrow Άρθρα arrow Press arrow Μέθοδοι Στεγνώματος

Μέθοδοι Στεγνώματος

Τρίτη, 23 Νοέμβριος 2010

articles/stegnoma08/stegnoma08_anoigma.jpg

Η διαδικασία που ονομάζουμε στέγνωμα ξεκινά μόλις το νωπό ακόμη χαρτί, περάσει από τον τελευταίο πύργο, είτε χρώματος είτε βερνικιού και ξεκινήσει να στεγνώνει. Θα μπορούσε να πει κανείς ότι είναι το κομμάτι της εκτυπωτικής εργασίας που παρουσιάζει το λιγότερο ενδιαφέρον, μηχανικά και τεχνικά. Παρόλα αυτά, είναι εξίσου σημαντικό με όλα τα στάδια που έχουν προηγηθεί και εάν δεν γίνει σωστά τότε μπορεί να καταστρέψει την ποιότητα μιας εκτυπωτικής εργασίας.

Τι συμβαίνει κατά το στέγνωμα
Η διαδικασία του στεγνώματος, ξεκινά μετά από την μεταφορά του μελανιού ή του βερνικιού πάνω στην εκάστοτε εκτυπωτική επιφάνεια, είτε πρόκειται για χαρτί, είτε για χαρτόνι ή για όποιο άλλο υλικό, τόσο στην αναλογική όσο και στην ψηφιακή εκτύπωση.
Το μελάνι για παράδειγμα, μετά την επίστρωσή του στο χαρτί, θα αναπτύξει μια αλληλεπίδραση με τα επιφανειακά στρώματα του χαρτιού, τα οποία, τις περισσότερες φορές, έχουν υποστεί επεξεργασία και διαθέτουν ένα ή περισσότερα στρώματα επιχρίσματος.
Καθώς το μελάνι αποβάλει την εσωτερική του υγρασία προς το περιβάλλον, η σχέση με την επιφάνεια του εκτυπωτικού μέσου γίνεται πιο στέρεη, μέχρι που στεγνώνει πλήρως και γίνεται ένα σώμα με τα επιφανειακά στρώματα της εκτυπωτικής επιφάνειας.
Το στέγνωμα του χαρτιού θα εξαρτηθεί από την ίδια την σύνθεση του (χημεία, μηχανική) καθώς και από την σύνθεση των μελανιών. Έτσι, αναλόγως το μελάνι, η ξήρανση θα επιτευχθεί είτε με χημική αντίδραση (οξείδωση ή πολυμερισμό) είτε δια της φυσικής διαδικασίας (εξάτμιση ή απορρόφηση).
Για να επιταχύνουμε όμως τις παραπάνω χημικές ή φυσικές διαδικασίες χρησιμοποιούμε διάφορες τεχνικές και τεχνολογίες όπως π.χ. τη χρήση ζεστού αέρα, ακτινοβολίας
UV κλπ, όπως θα δούμε και στη συνέχεια του άρθρου.

Παράγοντες που επηρεάζουν το στέγνωμα
Στη διαδικασία του στεγνώματος τον σημαντικότερο ρόλο θα παίξει η ίδια η χημική σύσταση του μελανιού. Σε αυτό το σημείο έχουμε και τις μεγαλύτερες προκλήσεις αφού το μελάνι θα πρέπει να πληροί δύο βασικές, αλλά "αντικρουόμενες", προϋποθέσεις. Αφενός δεν θα πρέπει να στεγνώνει -χάνοντας την υγρή του κατάσταση- κατά τη διάρκεια της εκτύπωσης και τις όποιες μικρές παύσεις ανάμεσα στους πύργους της μηχανής, αφετέρου θα πρέπει να μπορεί να στεγνώνει ταχύτατα και να ενσωματώνεται στο επίχρισμα του χαρτιού με το που περάσει και από τον τελευταίο κύλινδρο.
Πέρα από τη χημική σύσταση των μελανιών, μια σειρά άλλων παραγόντων θα αλληλοεπιδράσουν με το χαρτί, τα μελάνια και την εκτυπωτική μηχανή επηρεάζοντας την ταχύτητα και ποιότητα ξήρανσης του εκτυπωτικού μέσου:
1. Χημική σύσταση μελανιού (βάση, πρόσθετα, διαλυτικά)
2. Χαρακτηριστικά της εκτυπωτικής επιφάνειας (επίπεδα επιχρίσματος, πάχος χαρτιού, ικανότητα διαπεραστικότητας)
3. Εκτυπωτικές συνθήκες (ροή των μελανιών, ταχύτητα εκτύπωσης, ύψος της στίβας των φύλλων χαρτιού)
4. Κλιματολογικές συνθήκες (υγρασία, θερμοκρασία περιβάλλοντος εκτύπωσης)
5. Κατασκευή των στεγνωτήρων (τροφοδοσία αέρα, χρόνος λειτουργίας)
Εκτός από τις παραπάνω συνισταμένες, η θερμοκρασία είναι ένας καθοριστικός παράγοντας για το στέγνωμα. Η ελεγχόμενη αύξηση της θερμοκρασίας έχει ευεργετικές ιδιότητες και λειτουργεί σαν καταλύτης. Καταρχάς επιταχύνει τον πολυμερισμό του μελανιού, βελτιώνει το ιξώδες του μελανιού ώστε αυτό να διεισδύσει με μεγαλύτερη επάρκεια στο εκτυπωτικό μέσο και τέλος μπορεί να εξατμίσει πολύ πιο σύντομα τους όποιους διαλύτες των μελανιών.

Στέγνωμα χαρτιού και όφσετ τροφοδοσίας φύλλου
Έχει πραγματικά ενδιαφέρον να μελετήσουμε όλες τις μεθόδους στεγνώματος για όλες τις αναλογικές και ψηφιακές μεθόδους. Όμως κάτι τέτοιο ξεφεύγει από τους στόχους του άρθρου και παράλληλα θα υποχρέωνε την παρουσίαση του θέματος να περιοριστεί σε μια απλή καταγραφή και όχι ανάλυση. Γι' αυτό το λόγο θα επικεντρωθούμε στην περίπτωση μιας όφσετ τροφοδοσίας φύλλου.
Στην περίπτωση αυτή έχουμε 3 πιθανούς μηχανισμούς στεγνώματος:

-
InfraRed Drying (IR) - Στέγνωμα υπέρυθρης
-
UltraViolet Drying (UV) - Στέγνωμα υπεριώδους
- Στέγνωμα θερμού αέρα

Ιδιαίτερες απαιτήσεις της ροής εργασίας μιας όφσετ φύλλου
Είναι σαφές ότι κάθε διαφορετική μέθοδος εκτύπωσης παρουσιάζει και άλλα χαρακτηριστικά και απαιτήσεις ως προς τη διαδικασία παραγωγής. Συσχετίζοντας αυτές τις απαιτήσεις με το θέμα στεγνώματος, μπορούμε να εστιάσουμε σε δύο σημεία:

Α) στο χρόνο στεγνώματος και

Β) στην ποιότητα στεγνώματος.

Ως γνωστό ο χρόνος είναι χρήμα και ειδικά για μια οφσετ εκτύπωση, με την πίεση για όλο και πιο μικρούς χρόνους παραγωγής έχει μεγάλη σημασία το τυπογραφικό να έχει στεγνώσει πριν πέσει στο πατάρι εξόδου και στοιβαχτεί με τα υπόλοιπα φύλλα χαρτιού. Δεν υπάρχουν χρονικά περιθώρια για καθυστερήσεις.
Όσο αφορά την ποιότητα στεγνώματος, θα πρέπει να εξασφαλίσουμε τις κατάλληλες συνθήκες ούτως ώστε να πετύχουμε σύντομο στέγνωμα, όχι όμως εις βάρος του χαρτιού. Πρέπει δηλαδή να αποφευχθεί η απότομη ξήρανση του τυπογραφικού γεγονός που μπορεί να αλλοιώσει τις διαστάσεις του φύλλου. Εξάλλου ο παράγοντας ποιότητα θα εξασφαλίσει ότι δεν θα εμφανιστεί μεγάλης κλίμακας
dot gain (κέρδος κουκίδας), δεν θα εμφανιστεί πέρασμα του μελανιού από την μια όψη στην άλλη ή από το ένα φύλλο στο άλλο και κατά συνέπεια χρωματικές ατέλειες ή λασπωμένα μαύρα.

Μέθοδος IR και θερμού αέρα
Υπάρχει μια σειρά από παράγοντες που θα οδηγήσουν στην επιλογή ενός μελανιού από ένα άλλο. Συνήθως η επιλογή αυτή έχει να κάνει (εκτός από το κόστος και τη διανομή) με την μέση ποιότητα των διαφορετικών χαρτιών που χρησιμοποιεί η εκάστοτε εκτυπωτική μονάδα και τους ενσωματωμένους μηχανισμούς στεγνώματος. Παρόλα αυτά, τα χαρακτηριστικά των μελανιών μπορούν να τροποποιηθούν χημικά, εντός της εκτυπωτικής μονάδας, ούτως ώστε να ταιριάξουν καλύτερα στην όποια διαδικασία λειτουργίας της μονάδας.

articles/stegnoma08/stegnoma08_1.jpg

Η ξήρανση, κατά την έκθεση του χαρτιού σε υπέρυθρες, θα επιτευχθεί με την επιτάχυνση της απορρόφησης και οξείδωσης του, αποτέλεσμα της δράσης των ακτίνων στη χημική σύσταση του μελανιού. Αντίστοιχα, στη διαδικασία ξήρανσης με τη χρήση θερμού αέρα, έχουμε την στοχευμένη κατεύθυνση θερμού αέρα από τους ειδικούς φυσητήρες στην επιφάνεια του χαρτιού, με αποτέλεσμα και πάλι την επιτάχυνση της εξάτμισης του μελανιού με τη θερμοκρασία να παίζει τον ρόλο του καταλύτη αυτή τη φορά.
Στα παραπάνω συστήματα
IR και θερμού αέρα, μπορεί επικουρικά να υπάρξει διάταξη από φυσητήρες θερμού ή κρύου αέρα με σκοπό τον έλεγχο και εξισορρόπηση της διαδικασίας. Αυτό είναι απαραίτητο για το ηπιότερο, κλιμακωτό στέγνωμα του χαρτιού και αποφυγή της απότομης ξήρανσης. Αισθητήρες μετρούν τη θερμοκρασία μόνιμα και αν διαπιστωθεί απόκλιση διορθώνεται αμέσως είτε με περισσότερο ζεστό είτε με περισσότερο θερμό αέρα.
Τα συστήματα αυτά, μπορούν είτε να είναι ενσωματωμένα στην τελική έξοδο της διάταξης όφσετ, είτε να τοποθετηθούν ως έξτρα τμήμα. Ο συνδυασμός των δύο αυτών συστημάτων (
IR και θερμός αέρας) θεωρείται ιδιαίτερα αποτελεσματικός διότι προσφέρει το άθροισμα των θετικών επιδράσεων που έχει η κάθε μέθοδος ξεχωριστά.
Καθώς τα τυπογραφικά κινούνται προς την έξοδο, σταθεροποιούνται στο τμήμα ξήρανσης με τη βοήθεια του ζεστού αέρα ο οποίος θα έρθει τόσο από πάνω, όσο και από κάτω από το χαρτί (μέσα από οπές που διοχετεύουν τον αέρα). Έτσι, με την ταυτόχρονη πίεση του χαρτιού από τον αέρα και από τις δύο πλευρές, το χαρτί κινείται σταθερά χωρίς να ακουμπάει πουθενά ώστε να προκληθούν αλλοιώσεις. Αν το πλάτος του χαρτιού είναι μικρότερο από το μέγιστο σχήμα που τυπώνει η μηχανή, ειδικοί αισθητήρες αναγνωρίζουν το πλάτος αυτό και ενεργοποιούν τη ροή αέρα και την υπέρυθρη ακτινοβολία μόνο στο πλάτος που ωφελεί το χαρτί.

articles/stegnoma08/stegnoma08_2.jpg

Η οξείδωση του μελανιού, η οποία θα συνεχιστεί και κατά τη διάρκεια που το χαρτί έχει φτάσει στο πατάρι εξόδου μετά το πέρασμα από τον φούρνο, καθώς και ο συνολικός χρόνος στεγνώματος μειώνεται από τις 20 ώρες περίπου σε 5 με 6 ώρες μόνο με τη ροή θερμού αέρα.
Τα θετικά της τεχνολογίας αυτής είναι η συντομότερη διείσδυση του μελανιού στο χαρτί, η σταθερότερη κατάσταση των τυπογραφικών στη στοίβα μετά την έξοδο, προφανώς ο δραματικά μικρότερος χρόνος στεγνώματος, η ανάγκη χρήσης λιγότερης πούδρας πριν τα χαρτιά φτάσουν στη στοίβα, με αποτέλεσμα τη βελτίωση της ποιότητας εκτύπωσης και τον περιορισμό της σκόνης-βρωμιάς στη μηχανή. Η χρήση λιγότερης πούδρας θα κάνει ακόμη πιο εύκολη την όποια μετεκτυπωτική εργασία. Τα αρνητικά της μεθόδου είναι η αύξηση του κόστους αγοράς της γραμμής παραγωγής και του κόστους λειτουργίας, μεγαλύτερη κατανάλωση ρεύματος και η αύξηση της θερμοκρασίας τόσο στη πρέσα όσο και στο χώρο εκτυπώσεων.

articles/stegnoma08/stegnoma08_3.jpg

Μέθοδος με
UV ακτινοβολία
Καταρχάς να αναφέρουμε ότι ο φούρνος
UV συνδυάζεται μόνο με μελάνια UV, άρα αλλάζουν όλες οι παράμετροι. Μια δεύτερη σημαντική διαφορά είναι ότι μονάδες στεγνωτήρων UV μπορούν να τοποθετηθούν όχι μόνο στην έξοδο της μονάδας εκτύπωσης αλλά και ανάμεσα στους πύργους μελανιού και βερνικιού αν και η δεύτερη περίπτωση κρίνεται πιο απαραίτητη σε πολύ μεγάλες μονάδες με πολύ μεγάλες παραγωγές και είναι ευεργετική σε δουλειές που δεν έχουν πολύ βαριά φόντα.

Με το που το χαρτί τεθεί υπό την ακτινοβολία
UV ο πολυμερισμός των μελανιών και κατά συνέπεια το στέγνωμα είναι ακαριαίο και θα κρατήσει κλάσματα του δευτερολέπτου. Η ταχύτητα αυτή θα μειωθεί όταν έχουμε βαριά φόντα και κυρίως μαύρο μελάνι το οποίο είναι πιο ανθεκτικό στη διείσδυση της ακτινοβολίας.
Οι στεγνωτήρες
UV αποτελούνται από πολύπλοκα συστήματα στα οποία οι λαμπτήρες UV παράγουν την ακτινοβολία η οποία κατευθύνεται με τη χρήση ανακλαστήρων. Τα συστήματα αυτά είναι κλειστά, υδρόψυκτα, ενώ το χαρτί προστατεύεται από πιθανή επαφή με τους στεγνωτήρες με τη χρήση γυαλιού.
Τα θετικά στοιχεία του
UV στεγνώματος είναι όπως αναφέραμε η άμεση ξήρανση του χαρτιού, η έλλειψη θέρμανσης του χαρτιού (σε αντίθεση με την IR ακτινοβολία) και ο περιορισμός της ηλεκτροστατικής φόρτισης των τυπογραφικών. Τα αρνητικά της μεθόδου είναι οι ενεργειακές απώλειες των λαμπτήρων UV, η παραγωγή όζων και η ανάγκη μετρήσεων εναρμόνισης της χημικής σύστασης των μελανιών ώστε το μήκος κύματος της ακτινοβολίας UV να έχει επίδραση πάνω στα συγκεκριμένα μελάνια.

Συμπεράσματα
Το στέγνωμα του χαρτιού είναι μια διαδικασία που εξαρτάται από πάρα πολλούς παράγοντες, κλιματολογικούς, χημικούς, τεχνικούς κλπ. Το είδος και το πάχος του χαρτιού, το βάρος και η χημική επεξεργασία του χαρτιού, η ύπαρξη ή όχι πολλαπλών επιχρίσεων, η χημική σύσταση των μελανιών, η ταχύτητα παραγωγής, είναι μια μόνο σειρά από αυτούς τους παράγοντες που αλλάζουν τα δεδομένα.
Αυτό σημαίνει στην πράξη ότι ανάλογα με τη ροή εργασίας, θα πρέπει ορισμένες φορές να γίνονται διορθωτικές ρυθμίσεις στις συνθήκες λειτουργίες των στεγνωτήρων είτε
IR είτε UV ώστε να έχουμε το καλύτερο αποτέλεσμα.
Λάθος στέγνωμα σημαίνει κακό τελικό προϊόν, κακή μετεκτυπωτική συμπεριφορά, αλλοίωση των διαστάσεων των τυπογραφικών κ.α. Κατά συνέπεια, η επιλογή της μιας μεθόδου από την άλλη, καθώς και οι ρυθμίσεις και η κατάσταση λειτουργίας του στεγνωτήρα, είναι καλό να προκύψουν κατόπιν έρευνας αγοράς, επικοινωνίας με τις αντιπροσωπείες και επίγνωσης των αναγκών και ιδιαιτεροτήτων που έχει η κάθε διαφορετική εκτυπωτική μονάδα.

0 Σχόλια

Δεν υπάρχουν σχόλια.

Θα πρέπει πρώτα να συνδεθείτε για να υποβάλετε σχόλια.