EP0699530B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von im Offsetverfahren bedruckten Kunststoff-Folienbahnen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von im Offsetverfahren bedruckten Kunststoff-Folienbahnen Download PDF

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EP0699530B1
EP0699530B1 EP95113391A EP95113391A EP0699530B1 EP 0699530 B1 EP0699530 B1 EP 0699530B1 EP 95113391 A EP95113391 A EP 95113391A EP 95113391 A EP95113391 A EP 95113391A EP 0699530 B1 EP0699530 B1 EP 0699530B1
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drying
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foil web
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/04—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by heat drying, by cooling, by applying powders
    • B41F23/0403—Drying webs
    • B41F23/0436—Drying webs using a combination of radiation, conduction or convection

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for Drying a plastic film web printed using the offset process, in particular PP (polypropylene), PS (polystyrene) and PE (polyethylene) film.
  • the invention relates in particular to a method and an apparatus for drying of plastic films printed in the web offset printing process, their printing ink is still liquid behind the last printing station and can be put down or "Clap" tends.
  • DE-AS 1 201 255 already discloses a dryer for thin sheet-like material, for example known paper that can also be used for paper-like substances, for example textiles, knitwear, films, foils. The special with which Printing problems associated with plastic films are in this document not addressed. Furthermore, from DE-Z "The Polygraph" 24/1967, Pages 1646 to 1656 a gas flame dryer known for the Drying of webs printed in web offset printing is used.
  • the object of the present invention is therefore to provide a method and a device for drying plastic film webs printed using the offset process, ensure the improved drying of the printed film webs and effectively avoid smearing the ink.
  • this object is achieved by a method according to Claim 1.
  • the flame drying leads to short-term high heating the film surface and thus for shock evaporation in the paint application contained solvents.
  • the higher the temperature of the gas flame the more drying is better and more effective.
  • the film web is printed on your Flame-dried surface. This creates the advantage that initially only the actual ink on the film web is flame dried while the plastic film itself itself only indirectly through the High temperature is affected.
  • the temperature of the flame drying has where there is an irreversible deformation of the film web.
  • the film web is simultaneously with or after in the web feed direction the flame drying cooled.
  • Such cooling of the film web is prevented their deformation due to the heat of the gas flame creates the danger a condensation on the film web to be painted later and above all leads to rapid solidification or cooling of the printing inks.
  • the cooled film web is subjected to painting.
  • the Painting prevents the risk of surface contamination or harmful Effects on the film web.
  • the actual printing sections of the Film webs are covered so that they are resistant to abrasion and contamination.
  • the painted The film web is subjected to hot air drying and then cooled. The hot air drying leads to a quick drying of the surface sheet, the subsequent cooling both the paint drying and a brings about additional color drying.
  • the film web be passed through a printing station is pre-dried by blowing air. This can already be between pre-drying which prepares the subsequent flame drying for individual printing stations of the film web colors can be achieved. After is particularly preferred Blown air drying is provided for each printing station.
  • the inventive device for performing the method is the subject of claim 3.
  • the flame drying station has one on the printed side of the film web arranged gas nozzle, which is preferably substantially over the entire Width of the film web extends.
  • gas nozzle is in the immediate vicinity or behind the flame station arranged. The cooling station cools down the temperature of the Foil sheet and thus to harden the liquid colors when heated.
  • the cooling station has a cooling roller on the unprinted side of the Foil sheet is preferably arranged immediately below the gas nozzle.
  • a cooling roller on the unprinted side of the Foil sheet is preferably arranged immediately below the gas nozzle.
  • Behind the cooling station is a painting station, a hot air drying station and a final cooling station. These stations serve for coating on the print side of the film web and subsequent hot air drying or cooling of the paint application, which is thus scratch-resistant.
  • a guide roller to guide the film webs, has the segment wheels, which for contacting unprinted sections the film web, on which there is no paint application. To this Depending on the drying process, a touch of color-bearing can Layers of the web with the guide roller can be avoided.
  • a conventional web offset machine is shown, for example pulled a polypropylene (PP) film 2 from a winding roll 4 and is successively passed through printing stations 6, 8, 10, etc., where the film web 2 with different colors, for example cyan, magenta, yellow and Is printed in black.
  • a blowing air drying device 26 or 24 arranged a current of air at room temperature against the pressure side of the film web leads to pre-dry the film web.
  • Flame drying station consisting of a gas nozzle 12 and an associated one Gas bottle 14 is made.
  • the flame drying station is used for flame drying the pressure side of the film web 2 and uses, for example, propane gas, Natural gas or town gas, which is a gas flame with a temperature of approx. 500 ° C delivers.
  • the depth or axial length of the gas nozzle opening is maximum about 1 cm.
  • the gas nozzle is at such a distance above that Film web arranged that the highest temperature considered optimal Height of the color application of the film web is applied.
  • a cooling station having a cooling roller 16 the in contact with the underside of the film web cools it at about 10 ° C. Thereby drying of the still liquid printing inks is achieved.
  • Cooling station 16 Behind the cooling station 16 is a painting station 18 in which the entire Film web 2 is coated with a protective lacquer covering the surface to protect against pollution, destruction and scratching.
  • the Cooling roller 16 is therefore, in particular, for the downstream coating station 18 important because the paint is not brought through the cooling roller Cooling due to its heat would dry on the paint coat.
  • a temperature after the paint drying of 40 ° to 50 ° C is observed, while the temperature after cooling is about 30 ° was up to 35 ° C.
  • IR drying devices can be provided to accelerate paint drying. The high temperature flame drying in connection with the feed speed of the film web is so adjust that a permanent deformation of the film web is avoided.
  • FIG Figures 2 and 3 Various embodiments of the flame drying station 12 are shown in FIG Figures 2 and 3 shown.
  • Fig. 2 is a variation over the entire width of the film web 2nd extending gas nozzle these in three extending over a short width Segments 12 ', 12' ', 12' '' disassembled over a certain length in succession and are staggered across the width, for example diagonally as shown in Fig. 2.
  • the individual gas nozzle segments 12 ', 12' 'and 12 '' ' have a width that is dimensioned so that the on the film web 2nd formed color printing area 2 'are appropriately detected and covered. Between the blank areas 2 'existing blank areas do not need one Gas nozzle segment to be detected.
  • 3 is an alternative embodiment of the flame drying station shown at the three bar-like gas nozzles 12a, 12a ', which extend over the entire Extend the width of the film web 2, arranged one behind the other at the same distance are. This results in a particularly effective sequential heating of the Color printing areas reached. This is for the special application of over a greater length of color-dryable film webs.
  • the drying device according to the invention leads to drying the after Print order liquid colors and especially to dry the liquid Paint applications before the paint cover. There is also the risk of collection reduced by condensed water, which dissolves the water-soluble paint Way would attack.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen einer im Offsetverfahren bedruckten Kunststoff-Folienbahn, insbesondere PP (Polypropylen)-, PS (Polystyrol)- und PE (Polyethylen)-Folie. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von im Rollenoffset-Druckverfahren bedruckten Kunststoff-Folien, deren Druckfarbe hinter der letzten Druckstation noch flüssig ist und zum Ablegen bzw. "Abklatschen" neigt.
Die Weiterverarbeitung derartiger bedruckter Folienbahnen setzt voraus, daß die Druckfarben trocken sind, so daß die Folienbahnen ohne Ablage aufgewickelt und weiterverarbeitet werden können. Herkömmliche Verfahren und Vorrichtungen sind nicht geeignet, die Druckfarben unmittelbar hinter der letzten Druckstation so zu trocknen, daß die Folienbahn ohne Verwischen oder Ablage aufgewickelt werden kann. Bei früher gebräuchlichen Bogenoffset-Druckmaschinen bestand dieses Problem nicht, da die einzelnen Bögen entsprechend übereinandergeschichtet wurden, so daß eine zur Trocknung dienende Luftschicht über einen längeren Zeitraum zwischen den Bögen wirken und die Druckfarbe trocknen konnte. Bei der Herstellung großer Mengen von Kunststoffdeckeln, Kunststoffdosen und anderen Kunststoff-Gegenständen hat sich in jüngster Zeit die Bedruckung von Folien auf Rollenoffsetmaschinen angeboten, da dieses Verfahren eine kontinuierliche Herstellung großer Folienbahnmengen erlaubt, was bisher im Offsetdruckbereich nicht möglich war.
Das Problem verschärft sich, wenn die Folienbahnen mit Lack abgedeckt werden bzw. lackiert werden, weil bei der Lacktrocknung die noch feuchten F-wieder angelöst werden, so daß es zu einer Verschmierung kommen kann.
Ferner besteht die Gefahr, daß die noch warmen Druckfarben nach der Lackbeschichtung Kondenswasser anziehen, das den wasserlöslichen Lack anlöst und verschmiert.
Aus der DE-AS 1 201 255 ist bereits ein Trockner für dünnes bahnförmiges Gut, zum Beispiel Papier bekannt, der auch verwendbar ist für papierähnliche Stoffe, zum Beispiel Textilien, Strickwaren, Filme, Folien. Die besonderen, mit der Bedruckung von Kunststoff-Folien verbundenen Probleme sind in dieser Druckschrift nicht angesprochen. Ferner ist aus der DE-Z "Der Polygraph" 24/1967, Seiten 1646 bis 1656 bereits ein Gasflammentrockner bekannt, der für die Trocknung von im Rollenoffsetdruck bedruckten Papierbahnen eingesetzt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Angabe eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Trocknen von im Offsetverfahren bedruckten Kunststoff-Folienbahnen, die verbesserte Trocknung der bedruckten Folienbahnen gewährleisten und das Abschmieren der Druckfarbe wirksam vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Die Flammtrocknung führt zu einer kurzfristigen Hocherhitzung der Folienoberfläche und damit zur Schockverdampfung der in dem Farbauftrag enthaltenen Lösungsmittel. Je höher die Temperatur der Gasflamme ist, desto besser und wirksamer geschieht die Trocknung. Die Folienbahn wird auf ihrer bedruckten Oberfläche flammgetrocknet. Dies schafft den Vorteil, daß zunächst nur die eigentliche Druckfarbe auf der Folienbahn flammgetrocknet wird, während die aus Kunststoff bestehende Folienbahn selbst nur mittelbar durch die Hochtemperatur beeinträchtigt wird. Die Temperatur der Flammtrocknung hat dort eine Grenze, wo eine irreversible Verformung der Folienbahn eintritt.
Ferner wird die Folienbahn in Bahnvorschubrichtung gleichzeitig mit oder nach der Flammtrocknung gekühlt. Eine derartige Kühlung der Folienbahn verhindert ihre Verformung infolge der Wärmeeinwirkung der Gasflamme, setzt die Gefahr eines Kondenswasseransatzes auf der später zu lackierenden Folienbahn herab und führt vor allem zu einer schnellen Erstarrung bzw. Erkaltung der Druckfarben. Die gekühlte Folienbahn wird einer Lackierung unterzogen wird. Die Lackierung verhindert die Gefahr von Oberflächen-Verunreinigungen bzw. schädlichen Einwirkungen auf die Folienbahn. Die eigentlichen Druckabschnitte der Folienbahn werden abriebfest und verschmutzungssicher abgedeckt. Die lackierte Folienbahn wird einer Heißlufttrocknung unterzogen und anschließend gekühlt. Die Heißlufttrockung führt zu einer Schnelltrocknung des Oberflächenlakkes, wobei die anschließende Kühlung sowohl die Lacktrocknung als auch eine zusätzliche Farbtrocknung herbeiführt.
Es ist bevorzugt, daß die Folienbahn nach dem Durchgang durch eine Druckstation durch Blasluft vorgetrocknet wird. Dadurch kann bereits zwischen den einzelnen Druckstationen eine die spätere Flammtrocknung vorbereitende Vortrocknung der Folienbahnfarben erreicht werden. Besonders bevorzugt ist nach jeder Druckstation eine Blaslufttrocknung vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist Gegenstand von Anspruch 3.
Die Flammtrocknungsstation weist eine auf der bedruckten Seite der Folienbahn angeordnete Gasdüse auf, die sich bevorzugt im wesentlichen über die gesamte Breite der Folienbahn erstreckt. Hierdurch werden in geeigneter Weise nur die Druckfarben der Flammtrocknung unterzogen, während die darunterliegenden Bereiche der Folienbahn nur mittelbar unter Wärmeeinfluß geraten, während die unbedruckte Seite der Folienbahn überhaupt keiner unmittelbaren Hitzeeinwirkung ausgesetzt ist. Dies vermindert die Gefahr einer irreversiblen Verformung der Folienbahn. Eine Kühlstation ist in unmittelbarer Nähe oder hinter der Flammstation angeordnet. Die Kühlstation führt zu einer Abkühlung der Temperatur der Folienbahn und damit zu einer Härtung der im erhitzten Zustand flüssigen Farben.
Die Kühlstation weist eine Kühlwalze auf, die auf der unbedruckten Seite der Folienbahn bevorzugt unmittelbar unterhalb der Gasdüse angeordnet ist. Hierdurch wird bereits bei der Flammtrocknung eine schädliche Erwärmung der Folienbahn vermieden und eine Kühlung der Folienbahn herbeigeführt, die anschließend eine Abkühlung der heißen Druckoberfläche der Folienbahn begünstigt. Hinter der Kühlstation ist eine Lackierstation, eine Heißlufttrocknungsstation und eine abschließende Kühlstation angeordnet. Diese Stationen dienen zum Lackauftrag auf die Druckseite der Folienbahn und anschließenden Heißlufttrocknung bzw. Kühlung des Lackauftrages, der somit kratzfest wird.
Ferner ist bevorzugt, zur Führung der Folienbahnen eine Führungsrolle einzusetzen, die Segmenträder aufweist, welche zur Anlage an unbedruckten Abschnitten der Folienbahn gelangen, auf denen kein Farbauftrag besteht. Auf diese Weise kann unabhängig von der Trocknung eine Berührung von farbtragenden Schichten der Bahn mit der Führungsrolle vermieden werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung.
  • Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze einer Rollenoffset-Druckvorrichtung, in der die Folienbahn erfindungsgemäß getrocknet wird.
  • Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf eine Folienbahn im Bereich einer Flammtrocknungsstation.
  • Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf eine Folienbahn mit einer alternativen Flammtrocknungsstation.
    • In Fig. 1 ist eine herkömmliche Rollenoffsetmaschine gezeigt, bei der beispielsweise eine Polypropylen (PP)-Folie 2 von einer Wickelrolle 4 abgezogen und nacheinander durch Druckstationen 6, 8, 10 etc. geführt wird, wo die Folienbahn 2 mit unterschiedlichen Farben, beispielsweise Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz bedruckt wird. Zwischen den Druckstationen 6, 8 und 8, 10 ist jeweils eine Blasluft-Trocknungseinrichtung 26 bzw. 24 angeordnet, die einen Strom von auf Zimmertemperatur befindlicher Luft gegen die Druckseite der Folienbahn führt, um die Folienbahn vorzutrocknen.
    In Bahnführungsrichtung hinter der letzten Druckstation 10 befindet sich eine Flammtrocknungsstation, die aus einer Gasdüse 12 und einer damit verbundenen Gasflasche 14 besteht. Die Flammtrocknungsstation dient zur Flammtrocknung der Druckseite der Folienbahn 2 und verwendet beispielsweise Propangas, Erdgas oder Stadtgas, welches eine Gasflamme mit einer Temperatur von ca. 500° C liefert. Die Tiefe bzw. axiale Länge der Gasdüsen-Öffnung beträgt maximal etwa 1 cm. Die Gasdüse ist in einem derartigen Abstand über der Folienbahn angeordnet, daß die als optimal betrachtete größte Temperatur auf Höhe des Farbauftrages der Folienbahn aufgebracht wird.
    Unmittelbar unter der Flammtrocknungsstation befindet sich auf der Unterseite der Folienbahn angeordnet eine Kühlstation, die eine Kühlwalze 16 aufweist, die in Kontakt mit der Unterseite der Folienbahn diese mit etwa 10° C kühlt. Dadurch wird eine Trocknung der noch flüssigen Druckfarben erreicht.
    Hinter der Kühlstation 16 befindet sich eine Lackierstation 18, in der die gesamte Folienbahn 2 mit einem Schutzlack beschichtet wird, der die Oberfläche gegen Verschmutzung, Zerstörung und Kratzeinwirkung schützen soll. Die Kühlwalze 16 ist insbesondere deshalb für die nachgeordnete Lackierstation 18 von Bedeutung, da der Lack ohne eine durch die Kühlwalze herbeigeführte Abkühlung aufgrund seiner Hitze schon auf dem Lackmantel trocknen würde.
    Schließlich befindet sich hinter der Lackierstation 18 eine Heißluft-Trocknungsstation 20, bei der die lackierte Folienbahn 2 mit Heißluft getrocknet wird. Die anschließende zweite Kühlstation 21 dient zur Abkühlung der aufgeheizten Folienbahn 2. Schließlich wird die entsprechend bearbeitete Folienbahn 2 auf einer Trommel 22 aufgewickelt. Die zweite Kühlstation 21 bewirkt sowohl eine Lacktrocknung als auch eine zusätzliche Farbtrocknung der unter dem Lack befindlichen Farbe.
    Im vorliegenden Beispiel wurde eine Temperatur nach der Lacktrocknung von 40° bis 50° C beobachtet, während die Temperatur nach der Kühlung etwa 30° bis 35° C betrug. Zusätzlich können IR-Trocknungseinrichtungen vorgesehen werden, um die Lacktrocknung zu beschleunigen. Die Hochtemperatur-Flammtrocknung in Verbindung mit der Vorschubgeschwindigkeit der Folienbahn ist so einzustellen, daß eine bleibende Verformung der Folienbahn vermieden wird.
    Verschiedene Ausführungsformen der Flammtrocknungsstation 12 sind in Figuren 2 und 3 gezeigt.
    In Fig. 2 ist in Abwandlung einer sich über die gesamte Breite der Folienbahn 2 erstreckenden Gasdüse diese in drei sich über eine kurze Breite erstreckende Segmente 12', 12'', 12''' zerlegt, die über eine gewisse Länge hintereinander und gegeneinander über die Breite versetzt angeordnet sind, beispielsweise diagonal wie in Fig. 2 gezeigt. Die einzelnen Gasdüsensegmente 12', 12'' und 12''' haben dabei eine Breite, die so bemessen ist, daß die auf der Folienbahn 2 gebildeten Farbdruckbereich 2' geeignet erfaßt und abgedeckt sind. Zwischen den Farbdruckbereichen 2' bestehende Leerbereiche brauchen nicht von einem Gasdüsensegment erfaßt zu sein.
    In Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform der Flammtrocknungsstation gezeigt, bei der drei balkenartige Gasdüsen 12a, 12a', die sich über die gesamte Breite der Folienbahn 2 erstrecken, hintereinander in gleichem Abstand angeordnet sind. Dadurch wird eine besonders wirkungsvolle sequentielle Erhitzung der Farbdruckbereiche erreicht. Dies dient für den besonderen Anwendungsfall von über eine größere Länge farbzutrockenden Folienbahnen.
    Allgemein hat sich herausgestellt, daß die in den Druckfarben enthaltenen Lösungsmittel, insbesondere Mineralöle und derartige Flüssigkeiten bei der Stoßgasbeflammung am besten ausgetrieben werden. Eine einzelne sich über die Gesamtbreite erstreckende balkenförmige Gasdüse 12 ist daher im Regelfall ausreichend. Dabei ist jedoch eine Bündelung der Gasflamme auf die axiale Breite der Folienbahn 2 zu gewährleisten, so daß eine möglichst große Temperatur im Folienbahnbereich erzielt wird.
    Die erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung führt zur Trocknung der nach dem Druckauftrag flüssigen Farben und insbesondere zu einer Trocknung der flüssigen Farbaufträge vor der Lackabdeckung. Ferner ist die Gefahr der Sammlung von Kondenswasser vermindert, welches den wasserlöslichen Lack in auflösender Weise angreifen würde.

    Claims (5)

    1. Verfahren zum Trocknen einer im Offsetverfahren bedruckten Kunststoff-Folienbahn, insbesondere PP-, PS- oder PE-Folie (2), die durch mehrere Druckstationen (6, 8, 10) geführt ist, wobei die Folienbahn (2) in Bahnvorschubrichtung hinter einer letzten Druckstation (10) auf ihrer bedruckten Oberfläche flammgetrocknet wird, nach der Flammtrocknung gekühlt wird, danach einer Lackierung unterworfen wird und schließlich einer Heißlufttrocknung und anschließender Abschlußkühlung unterzogen wird, wobei während der Flammtrocknung die Temperatur der Flamme und die Bahn-Vorschubgeschwindigkeit so gewählt sind, daß eine bleibende Verformung der Folienbahn vermieden ist, wobei nur die eigentliche Druckfarbe auf der Folienbahn (2) flammgetrocknet wird, während die Kunststoff-Folienbahn selbst nur mittelbar durch die Hochtemperatur beeinträchtigt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn (2) nach dem Durchgang durch eine Druckstation (6; 8; 10) durch Blasluft vorgetrocknet wird.
    3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit mehreren Druckstationen (6, 8, 10) für die Bedruckung von Kunststoff-Folienbahnen, insbesondere PP-, PS- oder PE-Folien (2), aufweisend eine in Bahnvorschubrichtung hinter der letzten Druckstation (10) angeordnete Flammtrocknungsstation (12, 14), die eine auf der bedruckten Seite der Folienbahn (2) angeordnete Gasdüse (12) aufweist, eine Kühlwalze (16), die sich in unmittelbarer Nähe oder hinter der Flammtrockungsstation (12, 14) befindet, eine hinter der Kühlwalze (16) angeordnete Lackierstation (18), eine dahinter angeordnete Heißlufttrockungsstation (20) und eine abschließende Kühlstation (29), wobei die Temperatur der aus der Gasdüse austretenden Flamme und die Bahn-Vorschubgeschwindigkeit so gewählt sind, daß eine bleibende Verformung der Folienbahn (2) vermieden ist, wobei nur die eigentliche Druckfarbe auf der Folienbahn (2) flammgetrocknet wird, während die Kunststoff-Folienbahn selbst nur mittelbar durch die Hochtemperatur beeinträchtigt ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwalze (16) auf der unbedruckten Seite der Folienbahn unmittelbar unterhalb der Gasdüse (12) angeordnet ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gasdüse (12) im wesentlichen über die gesamte Breite der Folienbahn (2) erstreckt.
    EP95113391A 1994-08-27 1995-08-25 Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von im Offsetverfahren bedruckten Kunststoff-Folienbahnen Expired - Lifetime EP0699530B1 (de)

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    EP0699530A1 EP0699530A1 (de) 1996-03-06
    EP0699530B1 true EP0699530B1 (de) 1999-11-03

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