二維碼UV 油墨工藝中設(shè)備產(chǎn)能提升的改進

田 迪，謝建剛

（湖南福瑞印刷有限公司，湖南長沙 410100）

0 引言

二維碼工藝運用于煙包生產(chǎn)，能快速提供跟蹤、防偽、流向等多重信息。應(yīng)煙包印刷行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、供需巨大的要求，二維碼設(shè)備必須滿足高速、高清的標(biāo)準(zhǔn)。如何快速干燥UV 油墨，解決流平性不佳、固化慢的問題，是解決二維碼UV 油墨工藝產(chǎn)能瓶頸的重要途徑。

1 存在的問題

（1）受UV 油墨干燥緩慢、流平性不佳的影響，設(shè)備生產(chǎn)速度低，產(chǎn)能不足。

（2）二維碼噴頭磨損嚴(yán)重，迎紙側(cè)劃痕、缺口現(xiàn)象頻發(fā)，造成噴頭損壞，更換次數(shù)頻繁。

（3）UV 二維碼噴射完成后，進入加熱區(qū)之前，油墨已經(jīng)開始滲透、流動、模糊。

（4）紙張在遞紙輥筒傳動過程中，存在相對滑動、波動、離心的現(xiàn)象。

2 問題產(chǎn)生的原因

經(jīng)過觀察、研究發(fā)現(xiàn)，上述問題主要由以下原因引起：

（1）二維碼噴射動作完成后，紙張傳送至UV 加熱區(qū)過程中，經(jīng)過輥筒圓周傳遞，離心力大、傳遞距離長，未固化的油墨存在滲透、流動現(xiàn)象，易造成糊版，噴碼效果不穩(wěn)定。

（2）僅通過UV 加熱區(qū)域單次干燥，油墨的流平性，固化速度不夠，導(dǎo)致在傳遞和堆疊的過程中，半成品紙張之間刮擦造成的糊版、拉毛的現(xiàn)象嚴(yán)重，制約生產(chǎn)速度的提升。如加熱區(qū)UV強度設(shè)置過大，可能會導(dǎo)致紙張水分嚴(yán)重丟失。

（3）噴頭磨損的原因主要在于原定位裝置結(jié)構(gòu)。二維碼噴頭固定在連接橫梁，與設(shè)備共振時，垂直位置不固定。另一方面，為保障噴碼效果好，噴頭盡量接近于紙張。在遞紙過程中，紙張因與輥筒間吸附性不足，引發(fā)變形、起伏波動，拖艄邊及高點直接撞擊到噴頭，導(dǎo)致噴頭損壞。

3 解決方案

（1）建立預(yù)加熱處理系統(tǒng)，配置UV 燈，冷卻裝置，電子控制部分。

UV 油墨完成噴射后，進入預(yù)干燥區(qū)域，設(shè)置三組UV 燈組，選型波長范圍為300～400 nm。根據(jù)產(chǎn)品特性，設(shè)置燈體輸出功率。縮短初期水份干燥的時間，促使油墨中分散狀態(tài)下聚合物顆粒逐漸靠攏，消減在圓周傳遞時離心力的影響，防止油墨無序擴散，極大改善二維碼油墨的流平性、固化性。

（2）根據(jù)測量數(shù)據(jù)表明，在不同功率風(fēng)機作用下，遞紙輥筒表面形成負(fù)壓時，紙張與遞紙輥筒之間吸附的緊實程度與風(fēng)力有緊密聯(lián)系。為消除紙張尤其是拖艄邊因離心力產(chǎn)生的起伏，避免對噴頭的撞擊。如將負(fù)壓風(fēng)機功率選型為5 kW，在4500 印/h的生產(chǎn)速度內(nèi)，拖艄邊變形標(biāo)高小于0.2 mm。

（3）設(shè)計紙張輔助壓附系統(tǒng)裝置。前視如圖1 所示，后視如圖2 所示。通過輔助紙張壓附裝置，將二維碼噴碼部分固定于下圖小膠輥與長、短圓弧板包圍的范圍內(nèi)，保障此區(qū)域內(nèi)紙張與噴頭位置的絕對固定，提高噴碼工藝生產(chǎn)質(zhì)量。同時，此裝置對紙張與輥筒的貼合程度有一定支持作用。

（4）設(shè)計制作噴頭固定裝置。噴頭安裝在輔助壓附裝置內(nèi)側(cè)，噴頭與輥筒振動同頻，避免其帶來的影響。如圖3 所示。

4 主要技術(shù)指標(biāo)

（1）遞紙輥筒負(fù)壓風(fēng)機功率選型：5 kW。

（2）預(yù)熱系統(tǒng)溫度提升：5～7 ℃。

（3）輔助壓附系統(tǒng)壓輪壓附寬度范圍：3 倍噴碼面積。

圖1 輔助壓附系統(tǒng)裝置前視圖

圖2 輔助壓附系統(tǒng)裝置后視圖

（4）噴頭高度限制范圍：0.5～0.8 mm。

5 使用效果

（1）二維碼噴碼效果取得明顯提升，生產(chǎn)中拉毛、糊版的問題得到有效處理，廢品率得到一定程度的降低。

（2）穩(wěn)定生產(chǎn)速度由3500 印/h 提高到4200 印/h，產(chǎn)能提升20%左右。

圖3 噴頭固定裝置

6 結(jié)束語

通過對二維碼設(shè)備的改造，基本解決了UV 油墨流平性不佳、固化慢的問題，糊版、拉毛的現(xiàn)象也得到了有效改善，生產(chǎn)運行速度有一定的提升。通過此項改造，對解決同類問題有很好的借鑒、示范作用。