基于绿色环保的凹版印刷水性油墨干燥特性及试验研究

发布时间：2020-05-22 01:10

【摘要】：随着国家对产品安全和环境保护的政策要求越来越高,企业加强了VOCs排放严格监测与有效控制,传统凹版印刷溶剂型油墨因含有大量的有机溶剂而受到冲击。传统溶剂型油墨印刷不仅污染环境,而且在印刷品中残留的物质对人体健康有害。水性油墨有机溶剂含量低,可以极大地改善印刷操作环境,增强产品质量安全,因此受到包装印刷行业的关注和青睐。然而水性油墨在应用的过程中出现了干燥所需能耗高、干燥时间长和干燥不彻底等问题。因此,本文展开水性油墨的干燥特性研究,依据传热传质和干燥过程基本原理,进行干燥机理分析并通过试验探究不同干燥条件对水性油墨干燥的影响,为水性油墨干燥系统优化提供理论依据,对指导水性油墨的干燥工艺过程提供参考,对推动绿色环保水性油墨的广泛应用具有实际意义。主要研究内容如下:(1)以传热传质和干燥过程的基本原理为理论基础,对水性油墨干燥机理展开研究,基于水性油墨自身的特殊性进行热湿交换原理分析,并分析水性油墨的热风干燥机理。(2)根据水性油墨的热风干燥特性和电加热型烘箱的工作原理,设计用于油墨干燥的试验平台模型,该试验平台利用风机通入室温气流,能够实现对不同油墨印刷品干燥的实验模拟。(3)通过试验研究水性油墨的热风干燥特性,分析热风干燥风温和风速对水性油墨干燥产生的影响,并从凹版印刷机中烘箱部流体分析和结构优化的角度分析解决水性油墨干燥困难问题的可行性。(4)通过机理分析和试验,分别研究水性油墨的红外干燥特性和水性油墨的微波干燥特性,分析不同干燥条件对水性油墨干燥产生的影响,并探究适用于凹版印刷水性油墨的联合干燥工艺方案。
【图文】：

示意图,油墨,组分,示意图

图 2-1 油墨组分示意图Fig.2-1 Schematic diagram of ink composition版印刷的油墨有溶剂型油墨和水性油墨。墨，是指用醇，酯，酮，苯类等有机溶剂来溶解连结料，油墨转移到过程中溶剂大量挥发，干燥速度快而迅速。但有机溶剂一般都有较污染，对人体有毒害，而且存在火灾隐患[64]。，由颜色颗粒（颜料或染料颗粒）、固化颜色颗粒用的树脂和改善性解或悬浮分散在溶剂或水之中而成。碱性类连接料本身是部分溶于水连接料使用的高分子树脂中含有亲水基团，如羧基（—COOH）、羟基2）、醚基（—O—）、酰氨基等[65]。应用广泛的树脂是水溶性丙烯酸承印基材后，其中的水及助溶剂挥发到环境中或渗入承印基材中，油而干燥[66]，印刷过程对环境没有污染，对人体基本无毒无害，但因油力和较高的蒸发潜热，水性油墨印刷品干燥缓慢。技术的发展，，传统印刷逐渐向绿色印刷转变，水性油墨的出现能更好油墨中含有较少的有机溶剂，可极大减轻 VOCs 的排放对大气的污染

示意图,水性油墨,干燥过程,示意图

剩余的树脂连接料和颜料固着在承印基材表面的过程。在水性油墨干燥过程中的变化有：水及助溶剂的挥发；交联反应脱胺/氨；脱水。干燥过程如图 2-2 所示。图2-2 水性油墨的干燥过程示意图Fig.2-2 Schematic diagram of the drying process of water-based ink在墨层干燥过程中，印刷品的含剂量和含水量随着干燥时长和位置的变化而变化并最终达到平衡。干燥速率取决于基材的特点、油墨的性能和干燥过程的外加驱动力。要强化干燥过程，就需要增大运动系数和驱动力。依据油墨的组成将油墨干燥方法分为物理干燥、化学干燥和物化结合式干燥，常见的干燥方式有热风干燥、冷冻干燥、红外干燥和微波干燥等。在大多数情况印刷企业会选择一种干燥方式来干燥油墨，当无法到到所需干燥要求时会辅加其他干燥方式来进行干燥。干燥水性油墨一般情况下可运用热风干燥、红外干燥或者微波干燥，使水、胺类等物质挥发，最终平衡后达到优良的油墨印刷效果。2.3.2 油墨干燥的相关参数计算水性油墨的干燥与承印基材的含水量和油墨的固含量有关。假设承印基材质量为 MP、
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS802.3

【相似文献】