凹版印刷機(jī)在印刷包裝行業(yè)占有極其重要的地位，而干燥裝置的設(shè)計(jì)則是凹印技術(shù)的核心技術(shù)之一。干燥裝置的干燥效果是制約凹版印刷機(jī)速度及印刷質(zhì)量的主要因素，并且是影響整機(jī)性能的關(guān)鍵，更是凹版印刷機(jī)設(shè)備制造商所急需突破的技術(shù)瓶頸。
凹版印刷機(jī)干燥裝置主要由熱風(fēng)系統(tǒng)和干燥箱兩部分構(gòu)成，熱風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)和加熱器是能源的動(dòng)力部分，風(fēng)機(jī)提供空氣流動(dòng)所需要的動(dòng)能、加熱器提供空氣所要達(dá)到指定溫度時(shí)需要的熱量，空氣先后通過風(fēng)機(jī)和加熱器，具備一定的風(fēng)速和印品干燥所需的溫度，并通過熱風(fēng)系統(tǒng)的管路傳遞給干燥箱。干燥箱接收從熱風(fēng)系統(tǒng)輸入的熱風(fēng),并通過風(fēng)嘴使熱風(fēng)以較高速度吹到料膜表面完成對(duì)印品的干燥，干燥后的廢氣通過排風(fēng)管道，排到大氣或者進(jìn)行熱能二次利用。在熱風(fēng)的整個(gè)傳遞輸送過程中, 干燥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是否合理直接影響干燥效果的好壞,所以要提高干燥裝置的干燥效率，就必須從優(yōu)化干燥裝置結(jié)構(gòu)入手，盡量消除或減少熱風(fēng)傳遞過程中影響能量輸送的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證能量通過風(fēng)嘴，最終有效均勻地傳遞到料膜表面，達(dá)到高效干燥的目的。
一、熱風(fēng)系統(tǒng)管路布局的優(yōu)化
將加熱器設(shè)置在進(jìn)風(fēng)機(jī)之后，干燥箱進(jìn)風(fēng)口之前，新風(fēng)通過風(fēng)機(jī)經(jīng)加熱器加熱后直接進(jìn)入干燥箱，縮短了傳遞路徑，減少了熱量損失；并且加熱器對(duì)風(fēng)機(jī)吹出的較高速度的風(fēng)進(jìn)行減壓勻化，保證了熱風(fēng)以較低速度平緩進(jìn)入干燥箱，減小了熱風(fēng)進(jìn)入干燥箱的沖擊力，有效地減少了渦流等不利因素影響的動(dòng)能傳遞,保證了干燥箱風(fēng)嘴處較高的出風(fēng)風(fēng)速。優(yōu)化后的熱風(fēng)系統(tǒng)原理圖如圖1所示。
二、干燥箱進(jìn)、出風(fēng)口布局及風(fēng)口尺寸的優(yōu)化
設(shè)置干燥箱上部進(jìn)風(fēng)，下部排風(fēng)。熱風(fēng)上進(jìn)下出，使熱風(fēng)與印刷層實(shí)現(xiàn)逆向熱交換；且降低了烘箱出口處溶劑的相對(duì)濕度，有利于提高干燥效率，降低溶劑殘留。
加大干燥箱進(jìn)出風(fēng)口尺寸，進(jìn)風(fēng)口通風(fēng)面積加大至常規(guī)印刷機(jī)干燥箱進(jìn)風(fēng)口的4倍左右，也就是將熱風(fēng)進(jìn)入干燥箱時(shí)的風(fēng)速降為原來(lái)的1/4左右。由壓力和風(fēng)速對(duì)應(yīng)關(guān)系P＝知，進(jìn)入干燥箱的風(fēng)壓降到了原有結(jié)構(gòu)的1/16，大大改善了原有干燥箱進(jìn)風(fēng)口通風(fēng)面積小，進(jìn)風(fēng)風(fēng)速大，熱風(fēng)以較高速度進(jìn)入干燥箱撞擊迎風(fēng)面，反彈后與后進(jìn)入的熱風(fēng)形成渦流的不利因素，消除了熱風(fēng)自身的能量?jī)?nèi)耗，保證了能量有效的傳遞。
三、干燥箱靜壓腔及風(fēng)嘴風(fēng)道在幅寬方向設(shè)計(jì)一定的斜度
在干燥箱進(jìn)風(fēng)側(cè)靜壓腔及風(fēng)嘴風(fēng)道寬，在操作側(cè)(進(jìn)風(fēng)側(cè)遠(yuǎn)端)靜壓腔及風(fēng)嘴風(fēng)道窄，減小了熱風(fēng)進(jìn)入靜壓腔及風(fēng)嘴風(fēng)道后幅寬方向的動(dòng)壓差，進(jìn)而提高了風(fēng)嘴出風(fēng)風(fēng)速在幅寬方向的均勻性，能夠有效提高印品的印刷質(zhì)量，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示：
四、改進(jìn)干燥箱回風(fēng)管路設(shè)計(jì)
干燥箱回風(fēng)管路由相鄰風(fēng)嘴及風(fēng)嘴之間的擋板組成，擋板上下靠近風(fēng)嘴的部分均勻布置細(xì)長(zhǎng)孔作為回風(fēng)口，熱風(fēng)經(jīng)風(fēng)嘴吹到料膜表面，與料膜充分熱交換后由回風(fēng)口進(jìn)入回風(fēng)管路最終經(jīng)排風(fēng)管路排出。與傳統(tǒng)干燥箱靠?jī)?nèi)膽中部及內(nèi)膽與干燥箱四周的空檔回風(fēng)相比較，其回風(fēng)更加均勻穩(wěn)定，改善了熱風(fēng)與料膜熱交換不充分和不均勻的現(xiàn)象，具體結(jié)構(gòu)如圖3所示：
以上幾點(diǎn)是凹版印刷機(jī)干燥裝置改進(jìn)的主要部分，其余改進(jìn)之處還有很多，比如：改進(jìn)風(fēng)嘴的設(shè)計(jì)和制作工藝可以使風(fēng)嘴出風(fēng)風(fēng)速更加均勻、合理設(shè)計(jì)計(jì)算風(fēng)管尺寸可以降低熱風(fēng)傳送的壓力損失和散熱耗能、合理配置風(fēng)機(jī)功率和加熱功率可以降低能耗過剩等。
五、結(jié)語(yǔ)
針對(duì)以上改進(jìn)措施，我們?cè)诮K端平臺(tái)對(duì)其進(jìn)行了性能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。通過測(cè)試，新的干燥裝置風(fēng)嘴出風(fēng)風(fēng)速比原有干燥裝置提升70%以上，幅寬方向風(fēng)嘴風(fēng)速均勻度控制在了±1m/s之內(nèi)，散熱損失比原有裝置降低30%左右，很好地滿足了高速印刷的干燥要求，為凹版印刷機(jī)整機(jī)性能的提升奠定了一定的基礎(chǔ)。
