TWI414438B - Drying method and apparatus for coating liquid - Google Patents

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TWI414438B
TWI414438B TW099116147A TW99116147A TWI414438B TW I414438 B TWI414438 B TW I414438B TW 099116147 A TW099116147 A TW 099116147A TW 99116147 A TW99116147 A TW 99116147A TW I414438 B TWI414438 B TW I414438B
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Shunichiro Nakamoto
Tadayuki Mukai
Yuji Sekiguchi
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Nakamoto Packs Co Ltd
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Description

塗佈液劑的乾燥方法及裝置
本發明係關於在凹版印刷機、乾式層壓機、塗佈機等的乾燥烘箱中之乾燥方法，詳細而言，係關於藉由凹版輥等將溶解有水性或溶劑性的成分之液劑塗佈於包裝材料等的基材後，在乾燥烘箱中，一邊使塗佈有液劑之基材的相反面接觸於多數個導引輥並搬運，同時將熱風強吹於液劑面以進行乾燥之方法。
凹版印刷機、乾式層壓機、塗佈機等之主要構成部分，有乾燥烘箱。例如，多色凹版印刷機中，於第1色彩的印刷單元中溶解於溶劑之油墨，係藉由凹版輥被塗佈於基材上，接著在乾燥烘箱中使溶劑揮散，僅使油墨固化於基材並冷卻，然後移往第2印刷單元。第2印刷單元之後，亦經由相同工序進行印刷，然後經過最終的印刷單元而完成經多色印刷之基材，最後再予以捲取。
此外，乾式層壓機中，係藉由凹版輥將溶解於溶劑之黏著劑塗佈於被拉出之基材A上，在乾燥烘箱中使溶劑揮散後，將欲貼合之基材B疊合於該黏著劑塗佈面，並壓著此等而製作出貼合品再予以捲取。塗佈機中，係藉由凹版輥將溶解於溶劑之塗佈液塗佈於基材上，在乾燥烘箱中使溶劑揮散並冷卻，再予以捲取。
以上各機械中所用之乾燥烘箱，係由大致相同的機構所構成。亦即，在乾燥烘箱內設置多數個導引輥，並一邊藉由塗佈輥來導引塗佈有液劑之基材，同時強吹出熱風來進行乾燥者，此時，係使塗佈有液劑之基材的相反面接觸於導引輥，同時將熱風強吹於塗佈有液劑之面，藉此，藉由熱來進行乾燥。
此外，近年來從油性溶劑所具有之作業時的惡臭、作業環境、殘留溶劑臭、對應暖化之CO2 刪減的問題來看，已逐漸移往不使用溶劑之水溶性凹版印刷與水性乾式層壓方法(例如參照專利文獻1~6)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特許第3249223號公報
[專利文獻2]日本特開2001-030611號公報
[專利文獻3]日本特開2002-096448號公報
[專利文獻4]日本特開2000-153582號公報
[專利文獻5]日本特開2002-88662號公報
[專利文獻6]日本特開2005-48046號公報
然而，上述以往的乾燥烘箱中，基材乾燥所需之熱僅由熱風所賦予，為了賦予乾燥所需之一定量的熱，必須持續賦予一定時間以上的熱，為了再不降低生產速度地進行乾燥，會成為移動距離長之乾燥烘箱。
亦即，為了將塗佈於基材之液劑進行乾燥，必須提高液劑的溫度使溶劑蒸發，並一邊補充伴隨著蒸發之蒸發潛熱來進行乾燥，但即使將熱風強吹於塗佈於基材之液劑面，為了提高液劑的溫度，當基材溫度不高時，液劑的溫度亦無法提高。因此，為了藉由熱風來提高基材溫度與液劑的溫度，由於熱風為氣體，其熱容量較小，故須強吹某種程度的時間。尤其在水溶性凹版印刷與水性乾式層壓方法中，係使用蒸發潛熱較油性溶劑更大的水，故會產生極大問題。
第1表係顯示主要溶劑的性質。
如第1表所示，由於水的蒸發潛熱極大，為了將被水性化之塗佈液劑進行乾燥，必須賦予較油性塗佈液劑更多的熱量。因此，將被水性化之塗佈液劑進行乾燥時，必須將乾燥烘箱中的滯留時間延長較油性塗佈液劑者更長，或是降低移動速度來對應。
本發明係為了解決以上的問題點而創作出之發明，其目的係提供一種在較以往的乾燥區更為短小緊緻的乾燥區中，不僅對油性的塗佈液劑，即使被水性化之塗佈液劑，亦能夠在不降低移動(生產)速度(120m/min以上)地進行乾燥之乾燥方法及裝置。
本發明者們在為了解決上述課題而進行精心硏究後之結果，係著眼於當將塗佈液劑的乾燥溫度設在塗佈液劑的溶劑之沸點以上的溫度時，溶劑的揮散會增快之情形，並且發現到可迅速地將塗佈液劑的乾燥溫度升高至溶劑的沸點以上之手段，因而完成本發明。
亦即，藉由將設置在乾燥烘箱之導引輥予以加熱，並將與塗佈有藉此加熱導引輥所導入之基材的溶劑之面為相反的面予以加熱，以及藉由熱風，可在短時間內使基材溫度上升至沸點以上，且亦可在短時間內使塗佈液劑的溫度上升至沸點以上。惟藉由加熱導引輥使溫度先被提高之基材，若再強吹出用於乾燥之熱風時，會使溫度更進一步上升，而產生伸長、縮小、起伏等變形。因此，為了防止此等變形，係將加熱導引輥的後段部分予以冷卻，並藉由冷卻輥來防止基材溫度更進一步地上升。
如上述般，藉由將複數個導引輥中之前段部分的複數個當作為加熱導引輥，並且將後段部分的複數個當作為冷卻導引輥，可使剛導入於乾燥烘箱之後之塗佈液劑的溫度到達沸點以上的溫度，而能夠有效率地進行乾燥，且同時可維持在基材溫度不會過度上升的適當溫度，故可防止基材的變形。
申請專利範圍第1項之塗佈液劑的乾燥方法，是藉由塗佈輥將溶解有水性或溶劑性的成分之液劑均一地塗佈於基材後，在乾燥烘箱中，一邊使塗佈有液劑之基材的相反面接觸於多數個導引輥並搬運，同時將熱風強吹於基材的液劑面以進行乾燥之方法，其特徵為：將前述多數個導引輥的前段部分當作為加熱導引輥，並且將剩餘的後段部分當作為冷卻導引輥，藉由加熱導引輥將剛導入於乾燥烘箱之後的基材予以加熱並到達水或溶劑的沸點以上之溫度，然後以可維持在基材不會變形的溫度之方式藉由冷卻導引輥來冷卻而構成。
申請專利範圍第2項之塗佈液劑的乾燥方法之特徵為：偵測出前述乾燥前的基材溫度，並以使乾燥後的基材溫度與乾燥前的基材溫度大致相同之方式，來調整冷卻導引輥的溫度而構成。
申請專利範圍第3項之塗佈液劑的乾燥方法之特徵為：將溫水或加熱油注入於前述加熱導引輥來加熱，同時將冷卻水注入於前述冷卻導引輥來冷卻而構成。
申請專利範圍第4及5項之塗佈液劑的乾燥方法之特徵為：強制驅動前述加熱導引輥及冷卻導引輥以與基材的搬運速度同步而構成。
申請專利範圍第6項之塗佈液劑的乾燥裝置，是藉由塗佈輥將溶解有水性或溶劑性的成分之液劑均一地塗佈於基材後，在乾燥烘箱中，一邊使塗佈有液劑之基材的相反面接觸於多數個導引輥並搬運，並且將熱風強吹於基材的液劑面以進行乾燥之乾燥裝置，其特徵為：藉由加熱導引輥來形成前述導引輥的前段部分，並且藉由冷卻導引輥來形成剩餘的後段部分而構成。
申請專利範圍第7項之塗佈液劑的乾燥裝置之特徵為：設置有偵測出前述乾燥前的基材溫度之偵測手段，並設置有：輸入藉由該溫度偵測手段所偵測之溫度資訊，並根據該輸入的溫度資訊，以使乾燥後的基材溫度大致相同之方式來控制冷卻導引輥的溫度之控制部而構成。
申請專利範圍第8項之塗佈液劑的乾燥裝置之特徵為：設置有：將溫水或加熱油注入於前述加熱導引輥之加熱手段，以及將冷卻水注入於前述冷卻導引輥之冷卻手段而構成。
申請專利範圍第9及10項之塗佈液劑的乾燥裝置之特徵為：設置有：驅動前述加熱導引輥及冷卻導引輥之皮帶、以及驅動該皮帶之馬達而構成。
申請專利範圍第1項之塗佈液劑的乾燥方法中，係藉由加熱導引輥來構成乾燥烘箱中之複數個導引輥的前段，並藉由加熱導引輥將剛導入於乾燥烘箱之後的基材予以加熱，所以可在極短時間內將液劑的乾燥溫度升高至水或溶劑的沸點以上。因此，可在極短時間內到達第7圖所示之乾燥特性曲線的恆定速率乾燥期間(II)，而明顯的提升乾燥效率。此係由於固體的導引輥之熱容量較熱風的氣體更大，所以可在極短時間內將多量的熱賦予至基材之故。僅為熱風時，基材的預熱乃需要時間，此預熱時間會對移動速度(生產性)產生較大作用。此外，係藉由後段的冷卻導引輥來冷卻基材，所以可抑制基材溫度上升，並維持在不會使基材變形之溫度。因此，基材不會產生伸長、縮小、變形等。
申請專利範圍第2項之塗佈液劑的乾燥方法中，係偵測出乾燥前的基材溫度，並以使乾燥後的基材溫度與所偵測之乾燥前的基材溫度大致相同之方式，來調整冷卻導引輥的溫度，所以可確實地防止基材的伸長、縮小、變形等。
申請專利範圍第3項之塗佈液劑的乾燥方法中，係將溫水或加熱油注入於加熱導引輥來加熱，同時將冷卻水注入於冷卻導引輥來冷卻，所以可容易地將加熱導引輥予以加熱，並且簡單地進行加熱溫度的調整。此外，可容易地將冷卻導引輥予以冷卻，並且簡單地進行冷卻溫度的調整。
申請專利範圍第4及5項之塗佈液劑的乾燥方法中，係強制驅動加熱導引輥及冷卻導引輥以與基材的搬運速度同步，所以可使基材不會在與導引輥之接觸面上滑動地搬運。
申請專利範圍第6項之塗佈液劑的乾燥裝置中，可藉由形成於導引輥的前段部分之加熱導引輥將基材予以加熱，所以可在短時間內使剛導入後的基材溫度與塗佈液劑的溫度上升至液劑之溶劑的沸點以上。此外，可藉由形成於導引輥的後段部分之冷卻導引輥將基材予以冷卻，所以可防止基材溫度上升至產生伸長、縮小、變形等之溫度。
申請專利範圍第7項之塗佈液劑的乾燥裝置中，係設置有偵測出乾燥前的基材溫度之偵測手段，並設置有：輸入藉由該溫度偵測手段所偵測之溫度資訊，並根據該輸入的溫度資訊，以使乾燥後的基材溫度大致相同之方式來控制冷卻導引輥的溫度之控制部，所以可確實地使基材之乾燥前後的溫度大致相同，而確實地防止伸長、縮小、變形等。
申請專利範圍第8項之塗佈液劑的乾燥裝置中，係設置有：將溫水或加熱油注入於加熱導引輥之加熱手段，以及將冷卻水注入於冷卻導引輥之冷卻手段，所以可容易地將加熱導引輥予以加熱，並且簡單地進行加熱溫度的調整。此外，可容易地將冷卻導引輥予以冷卻，並且簡單地進行冷卻溫度的調整。
申請專利範圍第9及10項之塗佈液劑的乾燥裝置中，係設置有：驅動加熱導引輥及冷卻導引輥之皮帶、以及驅動該皮帶之馬達，所以可藉由調整馬達，使加熱導引輥及冷卻導引輥的周速度與基材的搬運速度一致，其結果可使基材不會在與導引輥之接觸面上滑動地搬運。
本發明係關於基材上所塗佈之液劑的乾燥方法，此乾燥方法，係使用在構成凹版印刷機、乾式層壓機、塗佈機等的主要部分之乾燥烘箱。此等裝置中的乾燥，係將塗佈有溶解有水性或溶劑性的成分之液劑的基材導入至乾燥烘箱，使液劑中的水或溶劑揮散，而使溶解的成分固著於基材，此乾燥速度會大幅影響該裝置的性能(生產性)。
基材的種類並無限定，通常為塑膠薄膜或薄片，例如有聚酯，例如為PET、PEN等，聚烯烴，例如為聚乙烯、聚丙烯等，聚醯胺，聚苯乙烯等，亦可適用鋁箔等金屬箔。亦可為此等層合薄膜或層合薄片。基材的厚度通常為5~500μm，尤其為7~400μm。
一般而言，乾燥，如第7圖所示之乾燥特性曲線所示，係經過材料預熱期間(I)、恆定速率乾燥期間(II)、減速乾燥期間(III)來進行。材料預熱期間，為材料上升至濕球溫度為止之區間，此期間的水分變化較小。恆定速率乾燥期間中，來自周圍的傳熱溫度與來自材料表面的蒸發溫度處於一致之動態平衡，此期間中，乾燥速度R為一定。減速乾燥期間，為恆定速率乾燥期間結束時點之臨限含水率以下的區間，隨著水分的減少，材料內部的水分移動阻力增大，使乾燥速度降低。為了縮短乾燥時間來進行乾燥者，在於如何快速地到達此恆定速率乾燥狀態者。
塗佈液劑為液體，例如為凹版印刷的油墨、乾式層壓中所形成之層或是形成塗層之塗佈物等。此塗佈液劑，是由被塗佈的目的成分與使其溶解或分散之溶劑成分所構成。溶劑成分為水性或溶劑性。水性的溶劑成分，為水與溶劑之混合物，水的含量為30容積%以上，尤為40容積%以上。溶劑性的溶劑成分，為有機溶劑，只要是此領域中所使用者，則無特別限定，可例示出前述第1表所列舉者，或是以此等中的任一種為主成分之混合物等。恆定速率乾燥的溫度，溶劑成分的沸點相當於此溫度。為了將塗佈液劑升高至沸點溫度，當然需使被塗佈之基材的溫度亦到達沸點溫度。以往，係僅藉由熱風強吹於塗佈液劑面作為熱源來進行加熱，但由於熱風為氣體，其熱容量較小，提高基材溫度時必須花費時間。然而，在將搬運基材之導引輥的前段部分當作為加熱導引輥時，若加熱所接觸的基材面時，由於固體的熱容量相對於氣體的熱容量較大，故可快速地加熱。
恆定速率乾燥溫度(沸點)中，由於液體的蒸發，使熱被前述第1表所示之蒸發潛熱所奪取，使基材的溫度與塗佈液劑的溫度均無法上升至該溫度以上。然而，當經過恆定速率乾燥狀態時，不會再引起因蒸發潛熱所造成的熱吸收，由於熱風的熱，使基材溫度上升，引起伸長、縮小、變形等。為了防止此情形，係將導引輥的後段部分當作為冷卻導引輥，並藉由冷卻導引輥來消除熱風的熱。亦即，較佳者為經過材料預熱期間至恆定速率乾燥期間結束為止，藉由加熱導引輥將基材加熱至沸點以上且不會產生變形等之範圍，並且在恆定速率乾燥期間結束並開始減速乾燥期間後，維持在可防止熱風所造成的溫度上升且不會產生變形等之範圍。
乾燥烘箱中之導引輥的總數並無特別限制，凹版印刷的烘箱約為10個，乾式層壓與塗佈的烘箱約為20個。當中，加熱導引輥的數目，主要是在加上熱風的效果下，以可加熱至基材上所塗佈之溶劑之溶劑成分的沸點以上之方式來決定。此沸點，當溶劑成分為混合物時，若為共沸混合物時，為該沸點，若為非共沸混合物時，為可將溶劑成分去除至實質上不會影響下一工序之主要成分的沸點。另一方面，冷卻導引輥的數目，係以可將基材溫度降低至乾燥前，正確來說為塗佈溶劑前之溫度之方式來決定。乾燥烘箱中之全體導引輥中的加熱導引輥與冷卻導引輥之構成比，係因塗佈液劑的種類(水性、油性)、基材的厚度、加工速度、裝置的種類(凹版印刷、乾式層機、塗佈)而不同，較佳係因應此等的各條件，一邊進行試驗來設定。大致上，可將加熱導引輥的比率設為全體導引輥數的1/5~1/3左右，並一邊調整加熱導引輥的溫度來設定適合的條件。除了將導引輥全體設為加熱導引輥與冷卻導引輥之外，亦可設置不具此等功能之導引輥。
加熱導引輥，係將溫水或加熱油注入於導引輥來加熱，並調節溫水或加熱油的溫度、流量等來設定在期望的溫度。加熱導引輥的加熱溫度，亦因塗佈液劑的種類(水性、油性)、基材的厚度、加工速度、裝置的種類(凹版印刷、乾式層機、塗佈)而不同，較佳係因應此等的各條件，一邊進行試驗來設定。
溫水或加熱油的注入，例如以使溫水或加熱油在導引輥中循環之方式連結送液管，並在此送液管的中途設置進行溫水或熱油加熱用之加熱部及可調整流量之送液部來進行，此外，可從溫水或加熱油的供應源中，中介泵浦連結於送液管並注入，可個別地連結或連結加熱導引輥的全部。再者，若個別地連結並設置停止閥，則可藉由該導通關閉來進行加熱條件的精細設定。
冷卻導引輥，係將冷卻水注入於導引輥來冷卻，其結果係使抵接於冷卻導引輥之基材被冷卻。冷卻水的注入，例如以使冷卻水在導引輥中循環之方式連結送液管，並在此送液管的中途設置使水冷卻之冷卻部及可調整流量之送液部來進行，此外，可從冷卻水的供應源中，中介泵浦連結於送液管並注入，可個別地連結或連結冷卻導引輥的全部。
較佳係強制驅動加熱導引輥及冷卻導引輥以與基材的搬運速度同步。強制驅動導引輥之手段，例如可藉由皮帶來驅動導引輥，使基材的搬運速度一致。此時，在導引輥的端部設置直徑與導引輥之抵接於基材的面為相同之滑輪，將同一皮帶掛繞在此等滑輪並驅動，藉此可簡單地使基材的搬運速度一致。
較佳係偵測出乾燥前的基材溫度，並藉由該偵測出之溫度，以使乾燥後的基材溫度大致相同之方式來控制注入於導引輥之冷卻水的流量。偵測出基材溫度者，可使用一般所知的溫度感測器等，從該偵測出之溫度來調節冷卻水的流量者，可設置預先設定有溫度與流量之控制部，並將偵測出之溫度傳送至控制部，藉此，控制部可控制冷卻水的泵浦等，並調整為成為預先設定之冷卻水的流量。
以下係參照圖面，說明將本發明之塗佈液劑的乾燥方法適用在多色凹版之印刷裝置的一實施形態。
第1圖為多色凹版印刷裝置全體之概略圖，第2圖為多色凹版印刷裝置的第1印刷單元部分之擴大圖。
第1圖及第2圖中，100為供紙部為將捲筒材1拉出至後續的印刷單元者。200為第1色彩的第1印刷單元，300為第2色彩的第2印刷單元，400為第3色彩的第3印刷單元，500為第4色彩的第4印刷單元，600為第5色彩的第5印刷單元。
第1色彩的第1印刷單元200，係設置有：在捲筒材1上施以印刷之印刷部210、將施以印刷後的捲筒材1予以乾燥之乾燥部220、以及將捲筒材1予以冷卻之冷卻部230等。印刷部210中，係設置有版胴體211、壓胴體212、配料輥213。
於乾燥部220設置有乾燥箱221，於此乾燥箱221，以等間隔設置有多數個熱風噴出噴嘴222，並以對應於此等熱風噴出噴嘴222之方式，於前段設置有加熱導引輥223a，於後段設置有冷卻導引輥223b。於加熱導引輥223a，連結有用以注入溫水之送液管224a與用以排出溫水之排出管(圖中未顯示)，前述送液管224a，係連結有用以調整溫水的流量之馬達閥225a，同時連結有用以將水加熱之加熱單元226a，於此加熱單元226a的相反側連結有排出管。因此，溫水係在加熱單元226a、馬達閥225a、加熱導引輥223a中循環。
於冷卻導引輥223b，連結有用以注入冷卻水之送液管224b與用以排出冷卻水之排出管(圖中未顯示)，前述送液管224b，係連結有用以調整冷卻水的流量之馬達閥225b，同時連結有用以將水冷卻之冷卻單元226b，於此冷卻單元226b的相反側連結有排出管。因此，冷卻水係在冷卻單元226b、馬達閥225b、冷卻導引輥223b中循環。228為熱風的流入口，229為熱風的排氣口。
於冷卻部230，設置有抵接於捲筒材1的印刷面並予以冷卻之冷卻輥231，此冷卻輥231亦與冷卻導引輥223b相同，中介送液管232而連結於馬達閥225b。
240為用以驅動導引輥223a、223b及冷卻輥231之輥驅動部，並設置有驅動馬達241以及藉由驅動馬達241所驅動之皮帶242及搬運輥243，此皮帶242，係掛繞在前述導引輥223a、223b及冷卻輥231。亦即，係將皮帶242掛繞在與導引輥223a、223b為相同直徑之滑輪(圖中未顯示)，同時將皮帶242掛繞在與冷卻輥231為相同直徑之滑輪(圖中未顯示)，並藉由驅動此皮帶242，使導引輥223a、223b及冷卻輥231以同一周速度旋轉，此周速度係設定為與捲筒材的搬運速度相同。
此外，於冷卻部230的後段，亦即第2色彩的第2印刷單元300之印刷部310的前段，設置有溫度感測器250，而能夠偵測出從冷卻部230所送出之捲筒材的表面溫度。此溫度感測器250係連接於控制部(圖中未顯示)，此控制部藉由來自溫度感測器250的溫度訊號，將預先設定之注入量的冷卻水注入至冷卻導引輥223b及冷卻輥231。
第2色彩的第2印刷單元300、第3色彩的第3印刷單元400、第4色彩的第4印刷單元500、及第5色彩的第5印刷單元600均與第1色彩的第1印刷單元200相同，設置有版胴體311、411、511、611、壓胴體312、412、512、612、配料輥313、413、513、613、導引輥321-1、321-2、421-1、421-2、521-1、521-2、621-1、621-2、冷卻輥331、431、531、631。
藉由上述多色凹版印刷裝置進行多色凹版時，係從供紙部100將捲筒材1拉出並送至第1色彩的第1印刷單元200。被送至第1色彩的第1印刷單元200之捲筒材1，首先在印刷部210中被壓著於版胴體211及壓胴體212而印刷有第1色彩(例如白色底白)。此捲筒材1，在乾燥部220中藉由熱風將印刷面側11予以乾燥，同時反印刷面側12受到壓制而藉由前段的加熱導引輥223a予以加熱，捲筒材被加熱至溶劑成分的沸點附近。接著藉由後段的冷卻導引輥223b予以冷卻，以抑制溫度之更進一步上升。
冷卻部230中，係被捲繞於冷卻輥231而從印刷面側11進行冷卻。因此，反印刷面側12已藉由冷卻導引輥223b所冷卻，且印刷面側11藉由冷卻輥231所冷卻，故可藉由冷卻導引輥223b的冷卻，一邊抑制捲筒材1因熱風所造成之溫度上升，最終可藉由冷卻輥231所冷卻，全體可有效地冷卻。藉由該冷卻，係成為與印刷部210中被印刷時之捲筒材1的溫度大致相同。
此外，加熱導引輥223a、冷卻導引輥223b及冷卻輥231，係以使周速度與捲筒材1的搬運速度相同之方式，藉由皮帶242來驅動，所以捲筒材1不會與加熱導引輥223a、冷卻導引輥223b及冷卻輥231產生擦傷，而能夠不受到任何不良影響地搬運。
第2色彩以後的印刷單元中，亦重複進行相同動作，而將由5色所構成之多色凹版印刷施以捲筒材1並完成凹版印刷。
以下係參照圖面，說明將本發明之塗佈液劑的乾燥方法適用在乾式層壓之一實施形態。
第3圖為乾燥烘箱串聯連接成3個(3區)之一般的乾式層壓裝置之概略圖，第4圖係顯示乾燥烘箱第1區的乾燥手段之概略圖，第5圖係顯示加熱導引輥與冷卻導引輥的配置之一例圖。
第3圖中，乾式層壓機700係由：基材拉出部710、塗佈部720、乾燥烘箱730、貼合部740、捲取部750所構成，從基材拉出部710所拉出之基材A701，在塗佈部720中被凹版輥721與橡膠輥722所夾持並搬運，並藉由凹版輥721來塗佈黏著劑702。723為刮刀。塗佈有黏著劑之基材A701，被送往乾燥烘箱730並在使溶劑揮散後，在貼合部740中以與基材B703重疊之狀態下，藉由加熱金屬輥741與支撐輥742所壓著。然後，藉由冷卻金屬輥743予以冷卻後，被捲取至捲取部750。
前述乾燥烘箱730，如第4圖所示，係設置有密封箱731，於此密封箱731設置有熱風導入口732，並且設置有熱風排氣口733，此外，於熱風導入口732連通有熱風噴出用的複數個噴嘴734。此外，在基材A701的搬運方向上，設置有多數段之9個導引輥735，前段(搬運方向上游側：圖中右側)的導引輥735的4個被設定為加熱導引輥735a，後段(搬運方向下游側：圖中左側)的導引輥735的5個被設定為冷卻導引輥735b。
此等加熱導引輥735a，如第5圖所示，係中介配管736a而串聯連結，並且在端部上連結於被連結至水源之溫水加熱裝置737，藉由溫水加熱裝置737所加熱之溫水，係依序在加熱導引輥735a中循環。此外，冷卻導引輥735b係中介配管736b而並聯連結，冷卻水導入側的配管736b連結於泵浦738，並且冷卻水排出側的配管736b連結於冷卻冷水槽739。因此，係藉由泵浦738將冷卻冷水送至各冷卻導引輥735b來進行冷卻，並且經過冷卻導引輥735b而使溫度上升之冷卻水被送回冷卻冷水槽739。
以下係參照圖面，說明將本發明之塗佈液劑的乾燥方法適用在塗佈之一實施形態。
第6圖為乾燥烘箱串聯連接成6個(6區)之一般的塗佈機之概略圖。
第6圖中，塗佈機800，係由：基材拉出部810、塗佈部820、乾燥烘箱830、冷卻部840、捲取部850所構成，從基材拉出部810所拉出之基材801，在塗佈部820中被凹版輥821與橡膠輥822所夾持並搬運，並藉由凹版輥821來塗佈塗層劑802。塗佈有塗層劑802之基材801，被送往乾燥烘箱830並在使溶劑揮散後，藉由冷卻部840的冷卻輥841所冷卻，並被捲取至捲取部850。
前述乾燥烘箱830，係與前述乾式層壓機700的乾燥烘箱730為相同構成。
[實施例1]
以下係藉由實施例，更具體地詳細說明將本發明適用在凹版印刷之例子，但本發明並不限定於實施例。
藉由改造既有的5色凹版印刷機來進行。亦即，如上述般，將乾燥部220的9個導引輥中之前段的4個當作為加熱導引輥223a，並將用以注入溫水之送液管224a與用以排出溫水之排出管224a予以連結。然後以可調節流量之方式來連結於馬達閥225a，同時連結於加熱單元226a。
將後段的5個當作為冷卻導引輥223b，並將用以注入冷卻水之送液管224b與用以將冷卻水注入於冷卻部230的冷卻輥231之送液管232一同予以連結，然後以可調節流量之方式來連結於馬達閥225b，同時連結於冷卻單元226b。此外，以使導引輥223a、223b、冷卻輥231的周速度與捲筒材(基材)的搬運速度成為相同之方式，設置驅動馬達241、驅動皮帶242並進行改造。
將藉由赫利歐(Helio)的電子雕刻對版胴體施以雕刻(掃描線數175線，針尖角度130°)後之2.0mm方眼圖樣的凹版輥，設置在進行此般改造後之5色凹版印刷機，使用大日精化工業公司製的水溶性油墨Hydric PRP-401(使顏料分散於丙烯酸樹脂系展色劑者)，並將稀釋溶劑Hydric 5032溶劑(甲醇50容量份、異丙醇30容量份、水20容量份)40容量份加入於油墨100份，而調製出白色(顏料濃度20%)、黃色(顏料濃度12%)、紅色(顏料濃度12%)、藍色(顏料濃度12%)、黑色(顏料濃度12%)之油墨。
印刷捲筒材1，係將Tohcello公司製的OPP薄膜(厚度20μm、寬1000mm、2000m一捲、單面電暈處理)設置在5色印刷機的供紙部100，一邊印刷於電暈處理面，一邊以印刷速度200m/min、張力8.0kg/1000mm寬，依照白色(第1印刷單元200)、黃色(第2印刷單元300)、紅色(第3印刷單元400)、藍色(第4印刷單元500)、黑色(第5印刷單元600)之順序，進行方眼圖樣的重疊印刷。
乾燥部220、320、420、520、620中的熱風，在第1印刷單元200中設為130℃、70m3 /min，第2印刷單元300後，亦設為130℃、70m3 /min。
係中介馬達閥225a將85℃的溫水供給至加熱導引輥223a，並中介馬達閥225b將20℃的冷卻水供給至冷卻導引輥223b及冷卻輥231。
如此地進行印刷，測定進入印刷單元前的溫度與剛經過冷卻部之後之印刷單元出口的溫度，並且檢查從第1色彩至第5色彩為止之各色彩於印刷時的捲筒材溫度是否成為大致相同的溫度。溫度的測定係使用輻射溫度計。此外，以肉眼觀察印刷物，調查方眼圖樣的色彩有無滲出(當產生印刷偏離時，會引起色彩滲出)。測定結果如第2表所示。
[印刷時的捲筒材溫度]
印刷時的進入前與印刷單元出口溫度致相同，由乾燥部所賦予的熱，亦被乾燥部的冷卻導引輥及冷卻部的冷卻輥所冷卻，幾乎未產生捲筒材的溫度上升。因此，印刷時的捲筒材溫度(進入印刷單元前)，從第1色彩至第5色彩為止亦大致相同。
[印刷物的肉眼觀察]
以肉眼來觀察依照白色-黃色-紅色-藍色-黑色的順序進行方眼圖樣的重疊印刷後之印刷物2000m，從最初至最後為止，最後被印刷之黑色能夠被印刷出整齊的方眼圖樣，並未觀察到色彩的滲出。因此未產生印刷偏離。
[印刷速度]
如上述般，係以印刷速度200m/min進行印刷，仍可印刷出與以往為同等之品質。因此，與以往的印刷速度(120m/min)相比，係成為大約1.7倍的印刷速度。
[實施例2]
以下係藉由實施例，更具體地詳細說明將本發明適用在乾式層壓之例子，但本發明並不限定於實施例。
將位於連接既有之長度3.5m的乾燥區之2區的乾式層壓機中的第1區之10個導引輥中之前半段的4個當作為加熱導引輥，並將用以注入溫水之送液管與用以排出溫水之排液管予以連結。然後以可調節流量之方式來連結於馬達閥，同時連結於加熱單元。將後半段的6個導引輥與第2區的全部10個導引輥當作為冷卻導引輥，並將用以注入冷卻水之送液管與用以排出冷卻水之排出管予以連結。然後以可調節流量之方式來連結於馬達閥，同時連結於冷卻單元。此外，強制驅動加熱導引輥及冷卻導引輥以與基材的搬運速度同步之方式，設置驅動馬達及驅動皮帶並進行改造。
將藉由赫利歐的電子雕刻對版胴體施以雕刻(掃描線數95線、針尖角度130°)後之凹版輥，設置在進行此般改造後之乾式層壓機，將Toyo-Morton公司製的胺基甲酸酯黏著劑(主劑：TM569、硬化劑：CAT-RT37、溶劑：乙酸乙酯)，塗佈在印刷有5cm方眼圖樣之東洋紡績公司製的O-NY薄膜(N1130，15μm)，第1區設為溫度110℃、風量60m3 /min，第2區設為溫度110℃、風量20m3 /min，並在加工速度150m/min下進行乾燥。係中介馬達閥將70℃的溫水供給至加熱導引輥，並中介馬達閥將20℃的冷卻水供給至冷卻導引輥。在經過乾燥的O-NY之塗佈有黏著劑的一面上，將Tohcello公司製的LLDPE薄膜(TUX-HZ、50μm)對準，並藉由夾壓18kg-cm的線壓予以貼合。
如此地進行乾式層壓，測定第1區的排氣、第2區的排氣中之有機溶劑(乙酸乙酯)的氣體濃度，來確認本發明的性能，同時推測出CO2 削減量。此外，觀察貼合品的外觀來確認有無變形，並實際測量印刷之方眼圖樣的尺寸以確認有無伸縮。
[本發明之性能的確認]
使用理硏計器公司製的可燃氣體濃度計RM-571A(偵測器GD-D8)，來測定第1區的排氣與第2區的排氣之乙酸乙酯濃度，並與以往之3區的乾式層壓機比較。結果如第3表所示。
本發明由於熱風溫度較高，乙酸乙酯所以在第1區中揮散，並未殘留於第2區。相對於此，以往方法中，即使在第2區中，亦仍未揮散。因此，可將以往的3區方式更改為2區方式，使裝置變得更緊緻且更便宜地提供。
[CO2 削減量的推測]
係計算出在上述條件下進行加工時之本發明與以往的3區方式之熱風的總熱量，並以其差額推測出CO2 削減量。
本發明：
將2區的排風循環至第1區而構成總排風量63 m3 /min，並將排風溫度設為100℃來計算。結果如數學式1所示。
【數1】
以往方法：
將第3區的排風循環至第2區，將第2區的排風循環至第1區，而構成總排風量128m3 /min，並將排風溫度設為70℃來計算。結果如數學式2所示。
【數2】
如以上所述般，相對於以往方法之3區方式的13,0221kcal/br，本發明之方法為84,519 kcal/br，可削減相當於該差之13,0221-84,519=45,702kcal/br的熱量之燃料(LPG氣體、重油)。
[有無外觀變形及收縮]
以目視來觀察貼合品的外觀來確認有無變形，並實際測量印刷成方眼圖樣之O-NY之貼合前的一定距離與貼合後的一定距離以確認有無收縮。
其結果為未產生捲曲或皺折等變形，而成為正常的外觀。此外，幾乎未引起收縮。收縮的結果如第4表所示。
[實施例3]
以下係藉由實施例，更具體地詳細說明將本發明適用在塗佈之例子，但本發明並不限定於實施例。
將連接有6個既有之3m長度的區之6區的塗佈機中的第1區之全部10個導引輥當作為加熱導引輥，並將剩餘5區的全部導引輥(各區均為10個)當作為冷卻導引輥，並與實施例2完全相同地進行改造。
將掃描線數200線、斜線版的凹版輥設置在進行此般改造後之塗佈機，以溶劑(甲苯50%、MEK50%)來稀釋信越化學工業公司製的熱硬化型聚矽氧液(主劑：KS-847、硬化劑：CAT-PL-50T)而調整出聚矽氧濃度約1.8%的塗佈液。以逆向方式將此塗佈液塗佈在東洋紡績公司製的PET薄膜(25μm)，第1區設為100℃-10m3 /min，第2區設為140℃-10m3 /min，第3、4、5區設為180℃-10m3 /min，第6區設為120℃-10m3 /min，並在加工速度150m/min下進行乾燥，最後藉由冷卻導引輥予以冷卻並捲取。以與實施例2相同之方式，將85℃的溫水供給至加熱導引輥，將20℃的冷卻水供給至冷卻導引輥。
[塗佈薄膜的性能]
外觀；無白化且為透明地結束硬化(未硬化時會白化)。此外，亦無薄膜的起伏等變形。
剝離力的測定；藉由夾壓5kg/50mm寬將塗佈後的PET薄膜與日東電工公司製的黏著膠帶No.31B(50mm寬)予以貼合，施加20g/cm2 的荷重在70℃下放置20小時後，使用Tesilon拉伸試驗來測定剝離力。其結果為60g/50mm寬，為正常的剝離力。
[加工速度的提升]
由於熱硬化為化學反應，所以溫度愈不高，反應速度愈慢(一般而言為2~3倍/10℃)，但在以往方法中，當將熱風溫度提高至150℃以上時，PET薄膜的端部會變形(起伏、皺折)而無法提高熱風溫度，150℃以下時，加工速度亦僅能以100m/min為上限。
本發明中，即使將熱風溫度提高至180℃以上，由於將基材的相反面予以冷卻，故不會產生變形，可將加工速度提高至150m/min以上，而能夠提升生產性。
1．．．捲筒材
100．．．供紙部
200．．．第1印刷單元
220．．．乾燥部
222．．．熱風噴出噴嘴
223a．．．加熱導引輥
223b．．．冷卻導引輥
226a．．．加熱單元
226b．．．冷卻單元
700．．．乾式層壓機
730．．．加熱烘箱
735a．．．加熱導引輥
735b．．．冷卻導引輥
800．．．塗佈機
830．．．加熱烘箱
第1圖為多色凹版印刷裝置全體之概略圖。
第2圖為多色凹版印刷裝置的第1印刷單元部分之擴大圖。
第3圖為乾燥烘箱串聯連接成3個(3區)之乾式層壓裝置之概略圖。
第4圖係顯示乾燥烘箱第1區的乾燥手段之概略圖。
第5圖係顯示乾燥烘箱第1區之導引輥的加熱及冷卻手段之概略圖。
第6圖為乾燥烘箱串聯連接成6個(6區)之塗佈裝置之概略圖。
第7圖係顯示乾燥特性曲線之圖。
1．．．捲筒材
11．．．印刷面側
12．．．反印刷面側
200．．．第1印刷單元
210．．．印刷部
211．．．版胴體
212．．．壓胴體
213．．．配料輥
220．．．乾燥部
221．．．乾燥箱
222．．．熱風噴出噴嘴
223a．．．加熱導引輥
223b．．．冷卻導引輥
224a．．．送液管
224b．．．送液管
225a．．．馬達閥
225b．．．馬達閥
226a．．．加熱單元
226b．．．冷卻單元
228．．．熱風流入口
229．．．熱風排氣口
230．．．冷卻部
231．．．冷卻輥
232．．．送液管
240．．．輥驅動部
241．．．驅動馬達
242．．．皮帶
243．．．搬運輥
250．．．溫度偵測器

Claims (10)

  1. 一種塗佈液劑的乾燥方法，是藉由塗佈輥將溶解有水性或溶劑性的成分之液劑均一地塗佈於基材後，在乾燥烘箱中，一邊使塗佈有液劑之基材的相反面接觸於多數個導引輥並搬運，同時將熱風強吹於基材的液劑面以進行乾燥之方法，其特徵為：將前述多數個導引輥的前段部分當作為加熱導引輥，並且將剩餘的後段部分當作為冷卻導引輥，藉由加熱導引輥將剛導入於乾燥烘箱之後的基材予以加熱並到達水或溶劑的沸點以上之溫度，然後以可維持在基材不會變形的溫度之方式藉由冷卻導引輥來冷卻。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之塗佈液劑的乾燥方法，其中，偵測出前述乾燥前的基材溫度，並以使乾燥後的基材溫度與偵測出之乾燥前的基材溫度大致相同之方式，來調整冷卻導引輥的溫度。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之塗佈液劑的乾燥方法，其中，將溫水或加熱油注入於前述加熱導引輥來加熱，同時將冷卻水注入於前述冷卻導引輥來冷卻。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之塗佈液劑的乾燥方法，其中，強制驅動前述加熱導引輥及冷卻導引輥以與基材的搬運速度同步。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之塗佈液劑的乾燥方法，其中，強制驅動前述加熱導引輥及冷卻導引輥以與基材的搬運度同步。
  6. 一種塗佈液劑的乾燥裝置，是藉由塗佈輥將溶解有水性或溶劑性的成分之液劑均一地塗佈於基材後，在乾燥烘箱中，一邊使塗佈有液劑之基材的相反面接觸於多數個導引輥並搬運，並且將熱風強吹於基材的液劑面以進行乾燥之乾燥裝置，其特徵為：藉由加熱導引輥來形成前述導引輥的前段部分，並且藉由冷卻導引輥來形成剩餘的後段部分。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之塗佈液劑的乾燥裝置，其中，設置有偵測出前述乾燥前的基材溫度之偵測手段，並設置有：輸入藉由該溫度偵測手段所偵測之溫度資訊，並根據該輸入的溫度資訊，以使乾燥後的基材溫度大致相同之方式來控制冷卻導引輥的溫度之控制部。
  8. 如申請專利範圍第6或7項所述之塗佈液劑的乾燥裝置，其中，設置有：將溫水或加熱油注入於前述加熱導引輥之加熱手段，以及將冷卻水注入於前述冷卻導引輥之冷卻手段。
  9. 如申請專利範圍第6或7項所述之塗佈液劑的乾燥裝置，其中，設置有：驅動前述加熱導引輥及冷卻導引輥之皮帶、以及驅動該皮帶之馬達。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之塗佈液劑的乾燥裝置，其中，設置有：驅動前述加熱導引輥及冷卻導引輥之皮帶、以及驅動該皮帶之馬達。
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