CN108528029A - 一种印刷油墨干燥系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种印刷油墨干燥系统，应用于印刷烘道，其包括转轮除湿单元，所述转轮除湿单元的进口与外界连通，所述转轮除湿单元的出口连通所述印刷烘道的进气口；所述转轮除湿单元包括吸附除湿转轮，所述吸附除湿转轮的进口连通所述转轮除湿单元的进口，所述吸附除湿转轮用于吸收空气中的水分，吸附除湿转轮的净化气出口连通所述转轮除湿单元的出口。该系统由于设置用于吸收空气中水分的吸附除湿转轮，进入印刷烘道的空气，经过吸附除湿转轮的处理区，空气中的水分被吸附除湿转轮吸附，空气变成含水量低于预定值的干燥空气，由于送到印刷烘道的空气水分含量小于预定值，承印物可以快速干燥，并且干燥后水分含量小于5mg/m2，提高了印刷的效率和质量。

Description

一种印刷油墨干燥系统
技术领域
本发明涉及印刷节能与环保技术领域，具体而言，涉及一种印刷油墨干燥系统，尤其是一种凹版印刷中针对水性油墨的干燥系统。
背景技术
凹版印刷是使整个印版表面涂满油墨，然后用特制的刮墨机构，把空白部分的油墨去除干净，使油墨只存留在图文部分的网穴之中，再在较大的压力作用下，将油墨转移到承印物表面，获得印刷品。传统的凹版印刷通常采取溶剂型油墨，溶剂型油墨含乙酸乙酯、异丙醇、乙酸正丙酯、乙酸丁酯等可以挥发性有机溶剂(volatile organic compounds，简称VOCs)，另外，溶剂型油在使用过程还需要添加一定数量的VOCs稀释油墨，在印刷过程中，这些VOCs会排放到大气中。在中国凹版印刷每年向大气排放了数百万吨VOCs。
大量的研究表明VOCs是造成空气污染的重要元凶，因此，各国采取措施限制VOCs的排放，推广使用水性油墨是解决凹版印刷VOCS的重要手段之一。印刷用水性油墨的特征在于：第一，油墨中VOCs含量低，第二，油墨稀释剂尽量采取水。
由于水的沸点与汽化潜热远高于凹版印刷经常使用的VOCs的沸点与汽化潜热，所以水性油墨的印刷存在干燥困难的问题。同时，凹版印刷水性油墨干燥必须解决以下几个问题。
(1)油墨印刷到塑料薄膜上后，必须可以干燥彻底，干燥后每平方米印刷面积上的水分残留量小于5mg.目前为了保证水性油墨干燥，通常利用部分酒精作为稀释剂，减少酒精用量是水性油墨必须解决的问题。
(2)干燥速度必须快。
(3)由于水的表面张力大，为了增加油墨对版辊及印刷基材的润湿性能，水性油墨中通常需要添加一定数量的酒精。所以，水性油墨干燥废气中存在一定数量的酒精，为了实现减少环境污染，必须解决酒精污染问题。
(4)水性油墨使用的各种树脂都是经过胺化处理，使原本疏水性树脂在加热后会产生氨气，树脂变成疏水性树脂。另外，为了维持水溶性溶液的稳定，通常需要向溶液中添加氨水。所以，水性油墨干燥废气中存在一定数量的氨气。
鉴于水性油墨印刷的现状，开发一种可以提高水性油墨干燥速度的低成本除湿干燥系统，同时解决水性油墨干燥废气中氨气与酒精污染的问题，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种印刷油墨干燥系统，以在保证环保前提下，减低凹版印刷能源消耗，提高凹版印刷质量。
一方面，本发明提出的一种印刷油墨干燥系统，应用于印刷烘道，其包括转轮除湿单元，所述转轮除湿单元的进口与外界连通，所述转轮除湿单元的出口连通所述印刷烘道的进气口；所述转轮除湿单元包括吸附除湿转轮，所述吸附除湿转轮的进口连通所述转轮除湿单元的进口，所述吸附除湿转轮用于吸收空气中的水分，所述吸附除湿转轮的净化气出口连通所述转轮除湿单元的出口。
上述的印刷油墨干燥系统，优选地，所述转轮除湿单元还包括第一空气冷却器及第一处理风机，所述第一空气冷却器设置于所述转轮除湿单元的进口与所述吸附除湿转轮的进口之间，所述第一处理风机设置于所述吸附除湿转轮的净化气出口与所述转轮除湿单元的出口之间，所述除湿单元(20)的出口通过比例调节阀同时连接所述印刷烘道(10)的进气口及印刷车间的进气口。
上述的印刷油墨干燥系统，优选地，所述吸附除湿转轮包括氨气吸附层和/或酒精吸附层，所述吸附除湿转轮还包括处理区、冷却区和再生区，所述吸附除湿转轮的进口包括位于所述处理区的第一进口和位于所述冷却区的第二进口，所述第一进口和第二进口均连通所述第一空气冷却器的出口，所述处理区的出口为所述吸附除湿转轮的净化气出口，所述冷却区的出口通过第一再生加热器连通所述再生区的进口，所述再生区的出口连通第一再生风机的进口。
上述的印刷油墨干燥系统，优选地，还包括空气预处理单元，所述空气预处理单元的进口与外界连通，，所述转轮除湿单元的进口通过所述空气预处理单元的出口与所述转轮除湿单元的进口连通，所述空气预处理单元用于调节进入所述转轮除湿单元的空气湿度和/或空气量。
上述的印刷油墨干燥系统，优选地，还包括废气处理单元，所述废气处理单元设置于所述印刷烘道的排气口与所述转轮除湿单元的进口之间，所述废气处理单元包括分子筛浓缩转轮，所述分子筛浓缩转轮的进口与所述废气处理单元的进口连通，所述分子筛浓缩转轮的净化气出口与所述废气处理单元的出口连通。
上述的印刷油墨干燥系统，优选地，所述废气处理单元还包括第二空气冷却器及第二处理风机，所述第二空气冷却器设置于所述废气处理单元的进口与所述分子筛浓缩转轮的进口之间，所述第二处理风机设置于所述分子筛浓缩转轮的净化气出口与所述废气处理单元的出口之间。
上述的印刷油墨干燥系统，优选地，还包括第一阀门和第二阀门，所述废气处理单元的出口通过第一阀门与外界连通，所述废气处理单元的出口还通过第二阀门与所述转轮除湿单元的进口连通。
上述的印刷油墨干燥系统，优选地，还包括空气预处理单元，所述转轮除湿单元的进口通过所述空气预处理单元的进口与外界连通，所述空气预处理单元用于调节进入所述转轮除湿单元的空气湿度和/或空气量。
上述的印刷油墨干燥系统，优选地，废气处理单元还包括第三空气冷却器，所述第三空气冷却器设置于所述第二空气冷却器的出口与所述分子筛浓缩转轮的进口之间。
上述的印刷油墨干燥系统，优选地，所述废气处理单元还包括第二再生加热器和第二再生风机，所述第二再生加热器的出口经过所述分子筛浓缩转轮的再生区与所述第二再生风机的进口连通。
本发明提出的印刷油墨干燥系统，应用于印刷烘道，其包括转轮除湿单元，所述转轮除湿单元的进口与外界连通，所述转轮除湿单元的出口连通所述印刷烘道的进气口；所述转轮除湿单元包括吸附除湿转轮，所述吸附除湿转轮的进口连通所述转轮除湿单元的进口，所述吸附除湿转轮用于吸收空气中的水分，所述吸附除湿转轮的净化气出口连通所述转轮除湿单元的出口。该印刷油墨干燥系统，由于设置用于吸收空气中水分的吸附除湿转轮，进入印刷烘道的空气，经过吸附除湿转轮的处理区，空气中的水分被吸附除湿转轮吸附，空气变成含水量低于预定值的干燥空气，由于送到印刷烘道的空气水分含量小于预定值，承印物可以快速干燥，并且干燥后水分含量小于5mg/m2，提高了印刷的效率和质量。同时，印刷烘道的大部分气体可以循环使用，减少了冷空气的处理量，节约了能耗，尤其适用于凹版印刷中水性油墨的干燥。
附图说明
图1为本发明具体实施例提出的第一种印刷油墨干燥系统的示意图；
图2为本发明具体实施例提出的第二种印刷油墨干燥系统的示意图；
图3为本发明具体实施例提出的第三种印刷油墨干燥系统的示意图；
图中：
10印刷烘道；20转轮除湿单元；21吸附除湿转轮；211氨气吸附层；212酒精吸附层；213处理区；214冷却区；215再生区；22第一空气冷却器；23第一处理风机；24第一再生加热器；25第一再生风机；26；30空气预处理单元；40废气处理单元；41分子筛浓缩转轮；42第二空气冷却器；43第二处理风机；44第二再生加热器；45第二再生风机；F1第一阀门；F2第二阀门
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本发明中出现的“第一”、“第二”、“第三”仅用于区分不同结构和部件，无先后之分，更不作为结构或部件本身的限定；同时，本发明中的“和/或”，指既可以同时具备，也可以选择其中之一，如方案A和/或方案B，包括方案A、方案B、方案A且方案B此三种情况。
如图1-3所示，本发明具体实施例提出的一种印刷油墨干燥系统，应用于印刷烘道10，对于一台印刷机，可能具有多个印刷烘道10，该系统可以应用于一个印刷烘道10，也可以应用于一个印刷机的每一个印刷烘道10，当然，对于具有多个印刷机的情况下，该系统还可以应用于多个印刷机的印刷烘道10。具体地，该系统包括转轮除湿单元20，转轮除湿单元20的进口与外界连通，转轮除湿单元20的出口连通印刷烘道10的进气口；转轮除湿单元20包括吸附除湿转轮21，吸附除湿转轮21的进口连通转轮除湿单元20的进口，吸附除湿转轮21用于吸收空气中的水分，比如设置水分吸附层，吸附除湿转轮21的净化气出口连通转轮除湿单元20的出口。该印刷油墨干燥系统，由于设置用于吸收空气中水分的吸附除湿转轮21，进入印刷烘道10的空气，经过吸附除湿转轮21的处理区，空气中的水分被吸附除湿转轮21吸附，空气变成含水量低于预定值的干燥空气，由于送到印刷烘道10的空气水分含量小于预定值，承印物可以快速干燥，并且干燥后水分含量小于5mg/m2，提高了印刷的效率和质量。同时，印刷烘道10的大部分气体可以循环使用，减少了冷空气的处理量，节约了能耗，尤其适用于凹版印刷中水性油墨的干燥。
上述的印刷油墨干燥系统，优选地，转轮除湿单元20还包括第一空气冷却器22及第一处理风机23，第一空气冷却器22设置于转轮除湿单元20的进口与吸附除湿转轮21的进口之间，第一处理风机23设置于吸附除湿转轮21的净化气出口与转轮除湿单元20的出口之间。第一空气冷却器22可以采取空气冷却也可以采取循环冷却水冷却，通过第一空气冷却器22，可以提高吸附除湿转轮21对水分的吸附效率和能力，同时如图3所示，除湿单元20的出口还通过比例调节阀同时连接印刷烘道10的进气口及印刷车间的进气口，经除湿单元20后的干燥空气送回车间，可以降低车间的空气湿度。
上述的印刷油墨干燥系统，具体地，吸附除湿转轮包括氨气吸附层211和/或酒精吸附层212，同时，所述吸附除湿转轮(21)还21包括处理区213、冷却区214和再生区215，吸附除湿转轮21的进口包括位于处理区213的第一进口和位于冷却区214的第二进口，第一进口和第二进口均连通第一空气冷却器22的出口，处理区213的出口为吸附除湿转轮21的净化气出口，冷却区214的出口通过第一再生加热器24连通再生区215的进口，再生区215的出口连通第一再生风机25的进口。含氨气与酒精的废气通过吸附除湿转轮21时，氨气与酒精被吸附除湿转轮吸附，变成不含氨气与酒精的气体，吸附在吸附除湿转轮21的氨气与酒精在第一再生加热器24及再生区215的作用下，通过第一再生风机25带离吸附除湿转轮21。
同时，由于吸附除湿转轮21包括氨气吸附层211和/或酒精吸附层212，印刷烘道10中产生的废气经过吸附除湿转轮21后，经过吸附除湿转轮21的处理区，废气中的氨气、酒精以及水分被吸附除湿转轮21吸附，空气变成含水量低于预定值的干燥空气，同时空气中酒精浓度小于设定值，氨气浓度也小于设定值，同时大约20-30％的含氨气、水分与酒精的废气从吸附除湿转轮21的冷却区流过，然后经过加热后从吸附除湿转轮21的再生区流过，最后排向后续处理或回收设施，从而解决了酒精及氨气的处理问题。同时，吸附除湿转轮21把含酒精与氨气的大风量废气变成了，小风量废气便于进一步处理，节省处理能耗。
需要说明的是，氨气吸附层211和酒精吸附层212，可以同一材料层，也可以是不同材料层，只要能够实现对氨气、酒精的吸附即可，对应到，还可以设置水分吸附层。前述的连通，可以是直接连通，也可以是通过其它部件后连通。
上述的印刷油墨干燥系统，优选地，还包括空气预处理单元30，空气预处理单元30的进口与外界连通，转轮除湿单元20的进口通过空气预处理单元30的出口与转轮除湿单元20的进口连通，空气预处理单元30用于调节进入转轮除湿单元20的空气湿度和/或空气量，从而调节印刷烘道10与大气之间的压力差。
上述的印刷油墨干燥系统，为提高处理效果，如图1所示，优选地，还包括废气处理单元40，废气处理单元40设置于印刷烘道10的排气口与转轮除湿单元20的出口之间，废气处理单元40包括分子筛浓缩转轮41，分子筛浓缩转轮41的进口与废气处理单元40的进口连通，分子筛浓缩转轮41的净化气出口与废气处理单元40的出口连通。同时，废气处理单元40还包括第二空气冷却器42及第二处理风机43，第二空气冷却器42设置于废气处理单元40的进口与分子筛浓缩转轮41的进口之间，第二处理风机43设置于分子筛浓缩转轮41的净化气出口与废气处理单元40的出口之间。
上述的印刷油墨干燥系统，优选地，如图2所示，还包括第一阀门F1和第二阀门F2，废气处理单元40的出口通过第一阀门F1与外界连通，废气处理单元40的出口还通过第二阀门F2与转轮除湿理单元40的进口连通。含水量为预定值(如2-5g/Kg干燥空气)的干燥空气进入印刷烘道后，在印刷烘道10中使印刷在承印物上的水性油墨干燥，空气中含水量升高。通常水分含量在5g/Kg干燥空气左右，为了节省除湿转轮的工作负荷，在环境空气中水分含量低于5g/Kg干燥空气时，F1开启，F2关闭，所有进入印刷烘道的空气全部从环境空气中抽取。
同附图1的方案，上述的印刷油墨干燥系统，优选地，还包括空气预处理单元30，转轮除湿单元20的进口通过空气预处理单元30的进口与外界连通，空气预处理单元30的出口与废气处理单元40的进口连通，空气预处理单元30用于调节进入转轮除湿单元40的空气湿度和/或空气量，从而调节印刷烘道10与大气之间的压力差。
上述的印刷油墨干燥系统，优选地，废气处理单元40还包括第三空气冷却器46，第三空气冷却器46设置于第二空气冷却器42的出口与分子筛浓缩转轮41的进口之间。第三空气冷却器46的作用是采取冷媒将空气冷却到常温下。
上述的印刷油墨干燥系统，优选地，废气处理单元40还包括第二再生加热器44和第二再生风机45，第二再生加热器44的出口经过分子筛浓缩转轮41的再生区与第二再生风机45的进口连通。吸附除湿转轮21及分子筛浓缩转轮41的结构可以参考现有及改进技术。
总的说来，上述的印刷油墨干燥系统，由于吸附除湿转轮21包括氨气吸附层211和/或酒精吸附层212，印刷烘道10中产生的废气经过吸附除湿转轮21后，经过吸附除湿转轮21的处理区，废气中的氨气、酒精以及水分被吸附除湿转轮21吸附，空气变成含水量低于预定值的干燥空气，同时空气中酒精浓度小于设定值，氨气浓度也小于设定值，同时大约20-30％的含氨气、水分与酒精的废气从吸附除湿转轮21的冷却区流过，然后经过加热后从吸附除湿转轮21的再生区流过，最后排向后续处理或回收设施，从而解决了酒精及氨气的处理问题。通过该方案，送到印刷烘道10的废气水分含量小于预定值，承印物可以快速干燥，并且干燥后水分含量小于5mg/m2，提高了印刷的效率和质量。同时，吸附除湿转轮21把含酒精与氨气的大风量废气变成了，小风量废气便于进一步处理，节省处理能耗。另外，印刷烘道10的大部分其他循环使用，减少了冷空气的处理量，节约了能耗，尤其适用于凹版印刷中水性油墨的干燥。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种印刷油墨干燥系统，应用于印刷烘道(10)，其特征在于，包括转轮除湿单元(20)，所述转轮除湿单元(20)的进口与外界连通，所述转轮除湿单元(20)的出口连通所述印刷烘道(10)的进气口；所述转轮除湿单元(20)包括吸附除湿转轮(21)，所述吸附除湿转轮(21)的进口连通所述转轮除湿单元(20)的进口，所述吸附除湿转轮(21)用于吸收空气中的水分，所述吸附除湿转轮(21)的净化气出口连通所述转轮除湿单元(20)的出口。
2.根据权利要求1所述的印刷油墨干燥系统，其特征在于，所述转轮除湿单元(20)还包括第一空气冷却器(22)及第一处理风机(23)，所述第一空气冷却器(22)设置于所述转轮除湿单元(20)的进口与所述吸附除湿转轮(21)的进口之间，所述第一处理风机(23)设置于所述吸附除湿转轮(21)的净化气出口与所述转轮除湿单元(20)的出口之间，所述除湿单元(20)的出口通过比例调节阀同时连接所述印刷烘道(10)的进气口及印刷车间的进气口。
3.根据权利要求2所述的印刷油墨干燥系统，其特征在于，所述吸附除湿转轮(21)包括氨气吸附层(211)和/或酒精吸附层(212)，所述吸附除湿转轮(21)还包括处理区(213)、冷却区(214)和再生区(215)，所述吸附除湿转轮(21)的进口包括位于所述处理区(213)的第一进口和位于所述冷却区(214)的第二进口，所述第一进口和第二进口均连通所述第一空气冷却器(22)的出口，所述处理区(213)的出口为所述吸附除湿转轮(21)的净化气出口，所述冷却区(214)的出口通过第一再生加热器(24)连通所述再生区(215)的进口，所述再生区(215)的出口连通第一再生风机(25)的进口。
4.根据权利要求1-3任一项所述的印刷油墨干燥系统，其特征在于，还包括空气预处理单元(30)，所述转轮除湿单元(20)的进口通过所述空气预处理单元(30)与外界连通，所述空气预处理单元(30)用于调节进入所述转轮除湿单元(20)的空气湿度和/或空气量。
5.根据权利要求3所述的印刷油墨干燥系统，其特征在于，还包括废气处理单元(40)，所述废气处理单元(40)设置于所述印刷烘道(10)的排气口与所述转轮除湿单元(20)的进口之间，所述废气处理单元(40)包括分子筛浓缩转轮(41)，所述分子筛浓缩转轮(41)的进口与所述废气处理单元(40)的进口连通，所述分子筛浓缩转轮(41)的净化气出口与所述废气处理单元(40)的出口连通。
6.根据权利要求5所述的印刷油墨干燥系统，其特征在于，所述废气处理单元(40)还包括第二空气冷却器(42)及第二处理风机(43)，所述第二空气冷却器(42)设置于所述废气处理单元(40)的进口与所述分子筛浓缩转轮(41)的进口之间，所述第二处理风机(43)设置于所述分子筛浓缩转轮(41)的净化气出口与所述废气处理单元(40)的出口之间。
7.根据权利要求6所述的印刷油墨干燥系统，其特征在于，还包括第一阀门(F1)和第二阀门(F2)，所述废气处理单元(40)的出口通过第一阀门(F1)与外界连通，所述废气处理单元(40)的出口还通过第二阀门(F2)与所述转轮除湿单元(20)的进口连通。
8.根据权利要求5-7任一项所述的印刷油墨干燥系统，其特征在于，还包括空气预处理单元(30)，所述转轮除湿单元(20)的进口通过所述空气预处理单元(30)与外界连通，所述空气预处理单元(30)用于调节进入所述转轮除湿单元(40)的空气湿度和/或空气量。
9.根据权利要求8所述的印刷油墨干燥系统，其特征在于，废气处理单元(40)还包括第三空气冷却器(46)，所述第三空气冷却器(46)设置于所述第二空气冷却器(42)的出口与所述分子筛浓缩转轮(21)的进口之间。
10.根据权利要求8所述的印刷油墨干燥系统，其特征在于，所述废气处理单元(40)还包括第二再生加热器(44)和第二再生风机(45)，所述第二再生加热器(44)的出口经过所述分子筛浓缩转轮(41)的再生区与所述第二再生风机(45)的进口连通。
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