1 本钢彩涂印花产品生产的工艺实践
结合国内彩涂印花产品的市场情况及考虑采用 3涂2烘一次成品工艺,我厂开发生产的最终印花产品定位在高光泽度单色花纹印花产品。考虑到产品的工艺特性要求,我们通过将在线的3个涂机全部利用起来,实现“3涂”,其工艺原理如图l所示。而“2烘”即只进行2遍烘烤。
采用3涂2烘的工艺,要考虑各涂层问工艺搭配的特别要求,而且还要考虑油墨与底色漆的附着能力和油墨与清漆的不粘合能力,同时要考虑到高光泽清漆对固化的要求。考虑到在本彩涂印花工艺的一次成品特点,油墨和清漆在同一固化炉中干燥固化,且油墨涂覆后不经过固化干燥即在上表面涂覆清漆,因此从附着力的角度,使底色漆的实际PMT应尽可能地低,不可固化完毕,而应该达到欠固化效果。
在实际生产调试阶段,主要对彩涂印花板系列产品涂装和固化等工艺进行分析研究,对生产印花板的各涂机涂装压力、辊速、膜厚及搭配、博士刀的设定调整、各涂层固化曲线工艺等开展初步研究,初步确定大致范围及制定预案。在设备安装初步调整后,开始工艺设备精确调整,实际生产状态的印花涂机如图2所示,其生产的彩涂印花产品技术性能如表l所示。
2 影响彩涂印花质量的工艺因素
通过本机组彩涂印花生产实践的工艺研究,发现影响彩涂印花产品质量的工艺因素主要有以下几个方面。
2.1 印花辊的质量
印花辊的花纹部分是由被蚀刻或雕刻为蜂窝状细小凹坑的辊面部分组成的。在生产过程中,印花辊提取油墨,多余的油墨使用博士刀刮回油墨盘。辊面部凹坑的残存油墨被转移至涂层表面形成印花。本工艺采用的为凹版印花辊,其产品特点是图案质感强,质量好,层次丰富,色彩鲜艳,适用于木纹图案的生产。同时转印辊必须具有合适的弹性系数,良好的着墨性能;耐溶剂性能强,硬度合适且各方向硬度变化均匀;转印辊圆度和圆柱度必须精确且变形量要尽量小。
2.2 博士刀装置的选择
由于印花过程中博士刀装置直接起着形成花纹的作用,博士刀应具备良好的平直性和合适的弹性,一定的硬度,优异的耐溶剂腐蚀和耐摩擦性。在选用博士刀时,除要依据线速度、花纹、辊径及粗糙度等因素综合考虑形状及材质外,还要考虑到博士刀的平滑性、一致性、稳定性、易操作性和好的刮擦性能等因素。
2.3 印花基板的选择
由于印花工艺采用转印法,因此对转印辊和印花基板的要求较高。在生产过程中,关键一项是转印辊和基板的压力调整。压力太小,图案发虚,压力太大则会造成图案失真变形。由于转印辊采取的是原涂辊,材质和硬度等已固定;因此,对基板的表面粗糙度和平整度提出较高要求,如果粗糙度过大或板厚度不均匀,会使压力分布不均,从而造成膜厚不均,形成色差。
2.4 涂料的选择
各层涂料的类型选择和色彩搭配很重要。由于印花产品的印花层一般为油墨,因此印花产品除对各层涂料有常规要求外,还要求油墨颗粒细度和分散性高,耐冲击好,附着力强,耐热、耐光、流动性、干燥性、耐溶剂性、耐湿压湿涂性、耐加工性等优异;同时对清漆的选择也较严格。因为涂料的质量会直接影响到整体印花的表面质量和性能。
2.5 涂料膜厚选择控制及其黏度选择
各层涂料黏度和膜厚选择及控制技术也是印花工艺的难点。在本次试验中,我们发现,应适当提高油墨黏度,因为一方面要求油墨的溶剂挥发性能尽可能的高,但又要求油墨的膜厚极低,因此在控制油墨黏度的基础上还要通过湿膜厚度合理控制其干膜厚度。此外还应注意各层的膜厚和色彩的搭配关系。
2.6 各层涂料固化干燥曲线的设计和搭配
由于本工艺采用的是3涂2烘工艺,因而对各涂层问的固化工艺搭配提出特别的要求。在设定炉温及决定最终使用的PMT时,要考虑油墨与底色漆的附着力和油墨与清漆的不黏合能力,同时要考虑到高光泽清漆对固化的要求。
2.7 博士刀装置的精确安装和设备调整
首先应在印花辊安装完毕并仔细检查保证印花辊表面无严重损伤后,再安装并调整博士刀。调整时要特别注意印花辊的表面保护,尽量减少博士刀的磨损。在将博士刀安装到加固装置之前,首先确认博士刀本体的各项性能合格,保证其有足够的硬度和平直度。在将博士刀安装到加固装置上时要仔细检查加固装置的清洁性,保证无铁屑、油墨及灰尘等杂物。在生产过程中还要随时检查博士刀系统在宽度方向上高度的一致性。
2.8 各辊辊速的搭配选择
印花花纹的形成过程要求印花辊与转印辊之问、转印辊与带钢之间同速旋转;若印花辊与转印辊速度存在差别会导致花纹的图案杂乱,易出现重影或污点;若转印辊和带钢之间的速度存在偏差,则会导致带钢上的图案离散,失去优美感。
2.9 辊缝及压力调整
应尽可能减小辊缝及压力,否则可能会导致由于橡胶转印辊将印花辊图案凹槽内的油墨挤出而使印花生产失败。为此,一方面在涂机控制模式上改用辊缝控制模式,使印花工艺各辊问采用位置方式控制。另一方面,通过微调节压力,用压力的低值来反馈监控实际位置。
2.1O 博士刀的工艺调整
通过博士刀与印花辊来调整印花效果,首先需要在低速下缓慢调整博士刀及各辊相关工艺参数;博士刀要与印花辊接触时,印花辊绝不能无油墨干运行,否则会导致印花辊的过度磨损,而且也会导致博士刀可能的损伤。同时,在接触印花辊时,要使印花辊与博士刀的压力尽可能的小。
3 结语
持续开发彩涂新产品以满足市场需要是一个长期的课题,印花彩涂产品的开发工作虽然取得一些成绩,为国内外同行提供了参考。但还存在生产经验不足,品种尚未成系列等一些问题,同时对于印花各层产品膜厚的搭配控制等工艺还需进一步优化改进。
来源 高兴昌,杨春雨,富喜安
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