بازنشر این پژوهش با ذکر نام منبع آزاد است.
بخش تحقیق و توسعه شرکت رسام نقش آناهیتا

در ماه‌های گرم سال، به‌ویژه در فصل تابستان، شرایط اقلیمی و جغرافیایی ایران باعث افزایش محسوس دمای محیط در سالن‌های چاپ می‌شود. این مسئله در بسیاری از واحدهای چاپ، به‌ویژه در مناطق گرمسیر، به چالش جدی در حفظ کیفیت چاپ تبدیل شده است. متأسفانه، به‌دلیل هزینه‌های بالای انرژی، تجهیزات سرمایشی و سیستم‌های تهویه مناسب، کنترل دقیق دما و رطوبت محیطی همچنان یکی از مشکلات رایج در صنعت چاپ فلکسو محسوب می‌شود. هدف این نوشتار بررسی تأثیر این عوامل محیطی بر فرآیند چاپ فلکسو و ارائه راهکارهای فنی و اقتصادی جهت بهبود عملکرد خطوط تولید است.

اهمیت کنترل دما و رطوبت در چاپ فلکسو

در فرآیند چاپ فلکسو، کنترل دقیق شرایط محیطی برای حفظ کیفیت چاپ، عملکرد صحیح مرکب‌ها و جلوگیری از بروز مشکلات فنی ضروری است.

• دمای مطلوب محیط: محدوده استاندارد دمای محیط چاپ فلکسو بین ۲۰ تا ۲۳ درجه سانتی‌گراد با تلورانس ±۱ درجه است. حفظ این محدوده دمایی به کاهش تبخیر سریع حلال‌ها، کنترل ویسکوزیته و جلوگیری از انتقال ناقص مرکب کمک می‌کند.

• رطوبت نسبی مطلوب: محدوده رطوبت نسبی بین ۴۵٪ تا ۵۵٪ با تلورانس ±۵٪ توصیه می‌شود. این میزان رطوبت مانع ایجاد الکتریسیته ساکن شده و باعث بهبود نشست مرکب بر روی زیرلایه می‌گردد.
  
  

تأثیر دمای بالای ۲۸ درجه سانتی‌گراد بر کیفیت چاپ

1. کاهش ویسکوزیته مرکب (مدل آرنیوس): هر ۵ درجه افزایش دما منجر به کاهش ۲۵٪ تا ۳۵٪ ویسکوزیته می‌شود که باعث کاهش ۲۰٪ تا ۴۰٪ ضخامت لایه مرکب منتقل‌شده شده و در نتیجه دانسیته چاپ کاهش می‌یابد.

2. پدیده Ink Flooding: رقیق‌شدن مرکب منجر به سرریز از سلول‌های آنیلوکس شده و لکه‌گذاری (Mottling) و پخش‌شدگی لبه‌ها (Feathering) را ایجاد می‌کند.

3. Solvent Trapping یا Skinning: در بخش‌های با پوشش بالای مرکب (Solid)، تبخیر سریع حلال از سطح باعث خشک‌شدن سطحی مرکب و باقی‌ماندن حلال در لایه‌های زیرین می‌شود که منجر به مشکلات خشک‌سازی و چسبندگی ضعیف می‌گردد.

4. اثر دودکشی (Chimney Effect) در آنیلوکس: جریان هوای گرم باعث تبخیر حلال از عمق سلول‌ها شده و پیگمنت‌های ته‌نشین‌شده باعث کاهش عمق مؤثر سلول‌ها می‌شود. همچنین، ذرات جامد تشکیل‌شده در دهانه سلول‌ها باعث انسداد پیشرونده می‌گردد.

یافته تجربی: در یک شیفت کاری ۸ ساعته، کاهش عمق آنیلوکس در دمای ۲۵ درجه حدود ۲٪، و در دمای ۳۵ درجه حدود ۱۵٪ گزارش شده است. همچنین دفعات پاک‌سازی کلیشه در دمای ۳۵ درجه ۳ برابر بیشتر از دمای ۲۵ درجه بوده است.

تأثیر رطوبت کمتر از ۴۵٪ بر فرآیند چاپ

• افزایش تبخیر حلال و افزایش مصرف آن (تا ۴۰٪ ضایعات)

• افزایش الکتریسیته ساکن و کاهش کیفیت نشست مرکب

• دافعه الکترواستاتیکی میان قطرات مرکب و زیرلایه، منجر به تشکیل حفره‌های میکروسکوپی و کاهش درخشندگی سطح تا ۳۰٪

• ایجاد پراکندگی رنگ، کلوخه شدن مرکب و کاهش چسبندگی
  
  

راهکارهای پیشنهادی فنی:

• نصب یونایزرهای پالس DC برای خنثی‌سازی بارهای الکترواستاتیکی

• استفاده از میله‌های تخلیه بار و سیستم‌های رطوبت‌ساز التراسونیک

• تنظیم بهینه ولتاژ و فاصله در فرآیند کرونا تریتمنت (۸-۱۰ kV)

• اصلاح فرمولاسیون مرکب برای کاهش حساسیت به دما

• افزایش سرعت چاپ  برای کاهش زمان تماس با هوای گرم

• شست‌وشوی آنیلوکس هر ۲ ساعت با محلول‌های بدون آلکالی (pH=7-8)

• کاهش فشار تماس نوردها (۱۵-۲۰٪)

• استفاده از پوشش‌های محافظ برای آنیلوکس و کلیشه
  
  

هزینه‌های ناشی از عدم کنترل شرایط محیطی:

• اتلاف حلال تا ۴۰٪

• نیاز به افزایش ۱۵-۲۵٪ حجم مرکب

• خوردگی شیمیایی سلول‌های آنیلوکس

• افزایش هزینه‌های تمیزکاری و توقف تولید

• افزایش ضایعات محصول نهایی
  
  

نتیجه‌گیری نهایی:

پیاده‌سازی سیستم‌های کنترل صنعتی دما و رطوبت (RH=55±5٪) و استفاده از خنک‌کننده‌های مرکب، یکی از مؤثرترین راه‌حل‌های مهندسی و اقتصادی برای کاهش مشکلات فنی در چاپ فلکسو است. داده‌های میدانی نشان می‌دهند که این اقدامات تا ۹۵٪ از مشکلات ناشی از تبخیر حلال و تا ۸۰٪ از تخریب آنیلوکس را کاهش می‌دهند. تخمین‌ها حاکی از آن است که اجرای این راهکارها می‌تواند تا ۶۵٪ از هزینه‌های مستقیم و غیرمستقیم ناشی از شرایط محیطی را کاهش دهد.

نویسنده : آرش مرزبانی