| Miljøparametre ved flexografisk trykning 3. Periferiudstyr3.1 Pumpeenheder Periferiudstyr skal forstås som udstyr, der ikke er direkte knyttet til flexotrykpressen, men som har en vigtig funktion for flexotrykningens gennemførelse. 3.1 Pumpeenheder Den traditionelle flexofarve har et viskositetsniveau, som gør at den er pumpbar. Flexofarven pumpes fra et reservoir op til farvekarret, hvorfra gummivalsen/aniloxvalsen henter farve op til trykning. Overskydende farve løber via et overløb, som holder farvenivauet i karret konstant, tilbage til reservoiret. Ofte indstilles pumpen til større recirkulation end det, der reelt forsvinder ved trykning/fordampning. Denne pumpning forårsager stor bevægelse af farven, som kan resultere i luftindblanding med skumning til følge. Kammerrakel: lukket system Ved trykning med kamerrakelsystemer er det åbne kar erstattet med et lukket kammer. Da trykfarven er lukket inde i kammeret undgås fordampning af farven, men trykfarvens vej er stort set uændret, idet den stadig pumpes fra et reservoir. Der eksisterer forskellige pumpe-, doseringskonfigurationer: Centrifugalpumpe
Pumpeudstyr med ultralyd Både pumpeudstyret samt aniloxvalsen kan indrettes med ultralyd. Ultralyden fjerner luftbobler i trykfarven og fremmer brugen af trykfarver med højere tørstofindhold og forenkler rengøring af valserne. 3.2 Viskositetskontrol Kontrol af flexofarvens viskositet er en vigtig forudsætning for at opnå et godt trykresultat. Variation i viskositeten vil have indflydelse på kuløren, trykbarheden og tørringsegenskaberne (EFM 9,1991). Automatisk regulering af viskositeten medfører flere fordele (Sewell, 1980): Fordele ved viskositetskontrol
Viskositetsmåling kan genemføres efter flere principper (Schilstra, 1990): a: Gravitation: Udløbsbægre: manuelt og automatisk Udløbsbægre; viskositeten bestemmes ved at måle udløbstiden i sekunder for en bestemt farvemængde. Der eksisterer forskellige udløbsbægre, hvoraf de mest almindelige er ISO-, Ford-, Zahn-, Din-, og Shell Cup. Princippet for udløbsbægre anvendes også ved automatisk viskositetskontrol, hvor "flowet" måles. b: Rotation (kraftmoment): Rotationsviskosimetri anvendes til bestemmelse af dynamisk viskositet. Rotationsviskosimetre anvendes meget til automatisk kontrol. Udviklingen inden for flexografisk trykning går imod anvendelse af kammerrakler. Anvendelsen af lukkede systemer begrænser fordampningen, hvilket medfører at viskositeten nemmere holdes konstant. Den mest almindelige viskositetskontrol er anvendelse af udløbsbægre, men automatisk viskositetskontrol vinder stadig større indpas. 3.3 Banespænding Flexible film - kontrol af banespænding Der findes i dag avanceret udstyr til kontrol/styring af banespænding. Banespændingen er vigtig at kontrollere for flexible film, da forkert banespænding vil forstyrre pasningen. Forskellige substrater kræver forskellig banespænding. Tabel 3.1 angiver typiske banespændinger for en række substrater (EFM 5, 1990). Banespændingerne for forskellige substrater kan variere overordentligt meget, og det er vigtigt for et godt trykresultat at kunne styre banespændingen. Det ses endvidere, at banespændingens størrelse for film afhænger af deres tykkelse. Tabel 3.1 Forskellige substraters banespænding per banebredde.
3.4 In-line overfladebehandling Behandling ændrer overfladespænding Overfladebehandling af film er nødvendig for at gøre dem trykbare. Ved overfladebehandlingen ændres overfladespændingen af filmen. Corona-treating Der anvendes i dag fortrinsvis coronatreatningsenheder (Griebsch, 1991) til overfladebehandlingen. Coronatreatningsenheder fungerer ved hjælp af elektriske udladninger mellem et spaltegab, hvor filmen passerer imellem. De fleste film leveres med en specificeret treatningsgrad (overfladebehandling), som fastsættes ud fra valget af trykfarvesystem.Virksomheder, der extruderer film, udfører coronatreating in-line ved fremstilling af filmen. Virksomheder der køber færdige film og ønsker at trykke med vandfortyndbare flexofarver bør have in-line treating for at opnå optimal trykkvalitet (Wallstöm et al., 1991), idet overfladespændingen på en film ændrer sig med tiden. Vandfortyndbare flexotrykfarver er mere følsomme over for dette fænomen end opløsningsmiddelbaserede trykfarver. Andre teknologier Flammebehandling og andre plasmateknologier er på vej fordi, de ikke producerer ozon og ikke er hastighedsbegrænsende. Tabel 3.2 (Teichmann, 1993) angiver typiske overfladespændinger for en række extruderede film før og efter en overfladebehandling. Tabel 3.2 Typiske overfladespændinger før og efter overfladebehandling.
3.5 Lakering Lakering beskytter trykket Lakering anvendes dels for at beskytte trykket mod fysisk og termisk overlast dels for at forøge glansen i farverne. Overtrykslakker er upigmenterede (Silfverberg, 1985). Lakering udføres nemmest og billigst ved at anvende et af farveværkerne i trykværket til formålet. Lakering med UV-, vandfortyndbare- og opl.middelbaserde lakker finder sted, men for UV-lakkers vedkommende er de fortrinsvis trykt ved serigrafi (i in-line-trykværker). Der kan også lakeres i separate lakeringsværker, som er i stand til at påføre tykkere lag og dermed beskytte trykket endnu bedre (Flexograhy, 1991). En typisk opgave for konstellationer hvor in-line-trykværket eller stak-trykværket anvendes. 3.6 Kachering/laminering/limning Kachering beskytter trykket med tynd film Kachering foregår ved at påføre en film en klæber og derefter lime filmen og den trykte bane sammen (Flexograhy, 1991). Kachering anvendes for at beskytte og give trykket glans, hvorved der opnås en bedre beskyttelse end ved lakering. Laminering: Svejsning/limning Laminering er en proces, hvorved den trykte bane svejses/limes mellem 2 lag film. Herved opnås en endnu bedre beskyttelse af trykket. Forskellige former for klæbemidler/lime anvendes ved kachering/laminering. Der eksisterer såvel opl.middelbaserede klæbemidler som vandbaserede emulsionsklæbere. Endelig anvendes også strålehærdende 2-komponentklæbere. Udviklingen i dag går mod anvendelsen af vandbaserde klæbere på grund af deres lave belastning af (arbejds)miljøet og fraværet af restopløsningsmiddel i laminatet (EFM 8, 1992). 3.7 Tørreenheder En af flexotrykningens karakteristika er trykfarvernes hurtige tørring. Ved trykning af flere farver i f.eks. et satellittrykværk eller et staktrykværk tørres farven mellem hvert farveværk og efter trykning. Det er ofte nødvendigt at tørre trykket efterfølgende i en tørrekanal for at opnå tilstrækkelig tørhed af tryksagen. Specielt ved trykning af vandfortyndbare flexofarver på ikke sugende substrat (film) er der behov for optimering af mellem- og eftertørring på grund af vandets høje fordampningsvarme (Wallström et al., 1994). Tørringen kan foretages ved hjælp af: (Varm) luft
Der udvikles til stadighed nye typer af UV-lamper. Den "kolde" UV-lampe medfører en enklere indretning (og nemmere trykning) i forbindelse med trykning på f. eks. fleksible emballager, da filmen er varmefølsom. Efterhærdning med elektronstråler Efterhærdning af tryksagen kan også udføres med elektronstråler. Elektronstråler har en bedre gennemtrængningsevne af pigmenterede farver, hvorved en bedre hærdning opnås. 3.8 Stansning Stansning fjerner dele af banen Stansemaskiner har til opgave at fjerne dele af banen ved hjælp af stansning. Stansningen sker f. eks. med henblik på at skabe huller i tryksagen for eksempel en bærepose eller en konvolut. Stanseapparater kan være udformet som en valse med en forhøjning og form som det område, der skal stanses. Forhøjningen kan evt. være udformet som en magnetisk, aftagelig del af valsen, hvorved skift til andre stanseforme lettes. Stanseapparatet kan også være mekanisk, hvor den bringes til at stanse ved at gearingen ændres. 3.9 Afvaskning, generelt Resning og vedligeholdelse Afvaskningen har til formål at rense de trykkende dele samt at vedligeholde udstyret. Ydermere opstår der ved afvaskningen stærkt fortyndet farve, der kan behandles på forskellig vis. 3.9.1 Afvaskning Afvaskning forlænger holdbarhed Korrekt rensning af valser er vigtig for at forlænge valsernes holdbarhed og sikre optimalt tryk. Ved afvaskning af opløsningsmiddelholdige trykfarver på aniloxvalsen, hvor kopperne er helt eller delvist fyldt op af trykfarve, anvendes ofte organiske opl.midler, som både er sundhedsskadelige og/eller har et højt flammepunkt. Disse opløsningsmidler opsamles til destillation/genbrug. Det har vist sig, at vandfortyndbare flexofarver kan være endnu sværere at fjerne, hvis de får lov at tørre ind på valserne. Vandfortyndbare trykfarver skylles af med vand eller med vand indeholdende basiske væsker/tensidopløsninger (Siljebratt, 1993). Afvaskningen af (anilox)valserne sker dels mens valserne stadig er i trykværket enten under eller umiddelbart efter trykningen, dels i specielle indretninger, hvor afvaskningen er automatiseret. Der skelnes i dag mellem 2 automatiserede afvaskningsenheder (EFM 5, 1990): Konventionel: Varme og højtrykspuling
Afvaskningsvæsken med trykfarverester, hvad enten den er opløsningsmiddelbaseret eller er vandig, afleveres til destruktion ved Kommunekemi A/S. Der anvendes også teknikker til afvaskning af valser, som kan karakteriseres som vandneutrale, idet afvaskningsvandet fordampes, kondenseres og genbruges (Schilling, 1992). 3.9.2 Spildevand Vandfortyndbar farver Anvendelsen af vandfortyndbare farver har til dels elimineret problemerne med opløsningsmidler, men har også skabt nogle nye, idet spildevandet (og trykfarverester) fra afvaskningen ikke noralt kan/må afskaffes gennem offentlig kloakering. Vandet bør renses inden udledning til offentlig kloakering. Der eksisterer 2 teknikker til rensning af spildevandet fra afvaskningen og andre vandforurenende kilder:
Filtrering kan ikke fjerne opløste substanser fra vand. Dette kan medføre, at spildevand ikke bør udledes til kloak grundet risiko for nitrifikationshæmning/økotoksicitet. Beskrivelse af afvaskningsprocesser og vurdering af belastning mht. spildevand udredes i renere teknologi projektet: "Miljøoptimering ved anvendelse af vandfortyndbare flexofarver". 3.10 Luftafkast Der stilles i dag lovgivningsmæssigt krav til at dampene fra en række af de opl.midler, som anvendes i trykfarver, ikke må forringe luftkvaliteten i trykkeriet. Dampe skal fjernes ved procesventilation I henhold til såvel bekendtgørelser fra Arbejdsministeriet og Arbejdstilsynets meddelelser (bekendtgørelse nr. 1163 af 16. dec. 1992 og meddelelse nr. 1.01.8 dec. 1993) stilles der krav til faste arbejdsteders indretning i forbindelse med udsugning af forureningskilder. Forureningskilder dækker over luftarter, støv og lignende, som er sundhedsskadelige eller eksplosive. I denne sammenhæng benævnes udsugningen for procesventilation. Fra lovgivningens side opstilles der for de enkelte opløsningsmidler (kilder) nogle hygiejniske grænseværdier, som ikke må overskrides i trykkeriet. Disse skal fjernes ved procesventilation. Desuden udskiftes luften i lokalerne et vist antal gange. Luftafkastet føres ud i atmosfæren Luftafkastet for både procesventilation og rumventilation føres normalt urenset ud i atmosfæren. Afbrænding af luftafkast I nogle tilfælde brændes (incinereres) luftafkastet. Incinereringen kan ske enten ad katalytisk vej, eller af termisk vej. Brændkamrene er typisk udstyret med varmevekslere til varmegenvinding (Flexography, 1991). Farve-/trykværket kan indkapsles, hvorved dampene kan opfanges, fortættes og genbruges som fortyndere i trykfarven. Herved kan problemet med opløsningsmidler i luften til dels elimineres. Denne model anvendes dog ikke i større omfang inden for flexotrykning, idet trykfarverne består af blandinger af opløsningsmidler, som ved fortætningen har en anden sammensætning end den blanding, som er i flexotrykfarven. 3.11 Andet vedrørende flexotrykning Spild ved opstart I enhver opstart vil der opstå en vis mængde spild af substratet (Holland, 1992). Spildet opstår dels fordi trykket ikke er i pasning, dels ved at en del af substratet stanses ud. Spild fra stansemaskiner fjernes normalt med trykluft. Kun papir kan genbruges Trykkerierne gør en del ud af at sortere spildet i forskellige kategorier afhængigt af den grad tryksagen er trykt, idet det for papirs vedkommende kan genbruges. For plastfilm forholder det sig anderledes, idet de meget ofte kan være laminerede (kacherede), hvorved spildet ikke umiddelbart er så anvendeligt. Der er rapporteret om alternativ brug af sådanne spildprodukter, også kaldet kontamineret genbrug (Holland, 1993). Procesovervågning Det bliver mere almindeligt at kunne overvåge samtlige processer under trykningen fra ét sted.Udstyr til overvågning af processer, som f. eks. banespænding, farvelægningen og viskositeten, går under navnet Management Information Systems (MIS) (Holland, 1992). Sådanne systemer vil fremover blive en integreret del af trykprocessen. 3.12 Overordnede tendenser Procesoptimering Generelle tendenser for flexotrykmakiner i dag går imod:
De fleste trykværker leveres i dag med rakelsystemer som stan-dard, eventuelt kammerrakelsystemer. Udviklingen indenfor aniloxvalser går imod valser med stadig finere linietætheder og mere specialiserede kopudformninger afhængigt af både trykfarve og substrat. Satellittrykværker Satellittrykværker med 8 og 10 farveværker bliver mere almindelige. Disse giver yderligere mulighed for farveseparation i såvel fuldtone som rasterflader i forhold til trykværker med 6 farveværker og gør det muligt at trykke dybtrykmotiver i flexo. Maskiner med 8 eller 10 trykfarveværker giver andre fordele, som f. eks. bedre maskinudnyttelse, idet man kan lade grundfarverne blive i maskinen mellem forskellige jobs og trykke flere forskellige serier ad gangen. Finere tryksager Mange nye udformninger af såvel rakelsystemer som aniloxvalser samt forøgelse af antallet af farveværker er relateret til ønsket om at kunne fremstille en finere tryksag ofte med rastermotiver. Trykpladernes tykkelse reduceres med henblik på at kunne trykke finere motiver/raster. Faste fotopolymerplader vil i fremtiden kunne fremstilles/vaskes med vand som opløsningsmiddel. UV-flexo Udviklingen af trykning med UV-flexo sker primært i store kon-cerner. I Danmark har udviklingen i udlandet stor betydning. Enkelte etikettrykkerier er begyndt at anvende UV-flexo, men udviklingen for resten af industrien er svær at forudsige. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||