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当前印刷画册，我国对印品溶剂残留量的控制日益严格。国内目前大量使用的凹印机、宽幅卫星式柔印机，主要采用溶剂型油墨。而决定溶剂残留量的关键是印刷机的干燥系统，加强干燥系统的研发有着重要的意义，而排风系统中废气排放浓度对于RTO的运行费用又至关重要，所以印刷机热风干燥系统对于印刷质量以及末端废气处理都起着关键性因素；
01
印刷机干燥系统原理
印刷机热风干燥系统是一个完整的流体场全印展，空气从进入系统到排出，整个过程是在一个封闭的系统中完成的。常见的热风干燥系统的结构如图1所示,干燥系统各组成部分如下：
(1) 风机。
用于提供热风能量，以此克服管路各部件的流动阻力；烘箱处形成的高速热风动能也是从风机中获得的。现在的热风干燥系统通常采用离心式高压风机。
(2) 加热器。
用于提供干燥印品油墨所必须的热量。在实际应用中，根据用户的需求，可以设计为电加热、蒸汽加热、油加热以及燃气加热等方式。在温度要求不高的情况下（120℃以下），一般选择蒸汽加热方式；对于温度要求稍高一些的其他印刷，可以选择电加热方式。根据电加热器功率的大小，加热温度可以到 100～200℃。如果要求的温度更高，就要选择油加热等方法。
(3) 风箱。
用于对热风进行引导和分配，保证热风均匀有效地吹到承印物表面。热风不均匀会导致承印物两边受热不均匀，易发生变形，从而影响套印精度。风箱的内部结构（如风箱进风口的结构和尺寸设计、喷风嘴形状的设计等）也非常重要，都将对风速和风量产生很大的影响。
(4) 加热管道。
用于将热风从风机出口输送至风箱入口。好的管道设计，会降低对热风的阻力，提高风机能量的利用，防止过多的能量消耗在管道上。
(5) 排风系统。
用于将干燥后带有溶剂蒸汽的废气排出，如不及时将废气排出，会使风箱内溶剂浓度增大，影响溶剂正常的蒸发气化。
(6)整体烘干流程
新风从新风口进入加热系统中，经过加热包加热通过烘箱喷嘴均匀的喷在印料上，烘干后携带VOCs的烘干气体，通过排风系统，排出印刷系统内；
02
影响油墨干燥的因素
影响油墨干燥效果的因素主要有以下三个方面。 (1)热量的传递和吸收。即油墨表面有热风吹入，将热量通过导热方式传递
给油墨，油墨获得热量，其中的溶剂受热渐渐挥发，随之成膜。
(2)墨膜表面负压的大小。这与承印物和热风两者的速度（专业各类VOCs治理RTO、RCO、CO、冷凝器、喷淋塔、活性炭/树脂/沸石吸脱附等设备厂家：樊13141458653微信同）差，以及烘箱喷嘴接触承印物的角度密切相关。
由此可见，热风温度和热风风速是热风干燥系统的两个个主要性能参数。
1.热风温度
就热风温度而言，需要从以下几点来考虑。
(1) 根据油墨中不同的溶剂来考虑热风温度的设定。不同的溶剂有着不同的比蒸发速度、蒸汽压以及沸点。溶剂型油墨中的溶剂主要有甲苯、二甲苯、乙醇、丁醇、乙酸乙酯等。沸点低、蒸汽压高的溶剂，很容易从油墨表面蒸发，只须用较高速度的热风将油墨表面蒸发出来的溶剂吹开即可。如在窄幅凹印机中，温度达到 50～60℃，风箱吹风区域一般在 400～500mm 就可以了。
水溶性油墨中的溶剂是水和醇类的混合物全印展，蒸发温度在50～70℃， 主要取决于水和醇的比例。热风干燥系统的热风温度一般在40～110℃。对于使用水溶性油墨的印刷机，其热风干燥箱的吹风区域要长一些，可以达到1000～1200mm。
(2) 从承印物受热时的拉伸强度考虑热风温度的设定。PE、CPP的软化点较低，受热时易伸长，故干燥温度不宜过高，一般控制在40℃左右；BOPP 的干燥温度一般在45～55℃；PET、NY的耐热性较好，干燥温度一般在55～65℃。在能干燥的前提下，干燥温度不宜太高，否则容易出现“假干”现象，造成残留溶剂增加。
(3) 从加热温度与印刷速度的关系考虑热风温度的设定。印刷速度高，干燥时间短，干燥温度也要相应提高。归根结底，就是要溶剂分子获取足够的能量，使之能够克服树脂分子间的作用力，从墨层中逸出。
(4) 从墨层的厚度、面积来设定热风温度。由于凹印油墨层厚度要比柔印厚一些，因此相同规格的凹印机的烘箱无论在长度、风速、温度上都要比柔印机高一些。凹印的里印方式，一般在前边的色组中印刷图案、文字等油墨面积比较小的部分，在最后一色中则为满版印刷印刷技术，由于印刷面积大，此时所用干燥箱几乎为前边色组烘箱的一倍多。
2.热风风速
(1)负压效应
热风干燥机理的一个关键问题就是由于热风在承印物表面的流动造成负压，而油墨内部溶剂在这个负压的作用下，从油墨内部挥发出来。在高速印刷状态下，承印物表面存在空气附着层，溶剂从油墨中挥发出来首先到达附着层印刷版，并很快达到饱和状态，这给溶剂的进一步挥发造成阻碍。需要具有一定速度和流量的热风不断地和挥发出来的溶剂形成对流，造成局部溶剂的浓度降低，则溶剂的蒸汽分压随之降低，由于“负压效应”，溶剂就可不断地挥发出来。
“负压效应”的作用越明显，油墨干燥的效果就越好。热风风速的大小和方向都会对压差值的大小产生很大影响。
(2)不同的热风方向对干燥效果的影响
凹印机热风烘箱均采用狭长喷嘴的方式。由喷嘴吹出的热风方向与承印物的运动方向有三种位置关系，如图 2 所示。
图 2(a)中热风方向与承印物方向的夹角为锐角。在这种情况下，热风和承印物的速差势必减小，即热风吹过物体表面的流速减慢。结果在承印物表面产生的压强就越大，这就不利于溶剂向外挥发。另外，这种方向的风嘴不能将热风的能量有效地传递给承印物及油墨。
图 2（a） 热风方向与承印物方向的夹角
图 2(b)中热风方向与承印物方向的夹角为直角。承印物与风嘴之间的距离最短，热风能量的损失最小。能够最大程度地将热风能量传递给油墨。
图 2(b) 热风方向与承印物方向的夹角
图 2(c)中热风方向与承印物方向的夹角为钝角。承印物和热风之间的速差增大，承印物表面的压强减小，有利于溶剂的挥发干燥。在这三种位置中，这是一个最佳方案。但缺点是能量损失太多。因此印刷厂在设计风嘴的方向时应该兼顾图 2 中(b)和(c)这两种情况。
图 2(c) 热风方向与承印物方向的夹角
(3)管道阻力对风速的影响有很多因素影响热风风速（专业各类VOCs治理RTO、RCO、CO、冷凝器、喷淋塔、活性炭/树脂/沸石吸脱附等设备厂家：樊13141458653微信同）的大小，比如烘箱喷嘴的形状、风道壁的粗糙度、烘箱进风口的大小等都会对其产生作用。
整个加热系统的动力都是由风机提供的，风机会提供两部分的压力，即静压和动压。在送风过程中，克服管道阻力的压力为静压，把气体流动中所需动能转换成压力的形式为动压。动压在实际中是以气体的流动速度来体现的。在系统中，这两种压力在一定条件下可以相互转化。
由于空气本身有黏滞性而且与风道壁间有摩擦，沿程将产生阻力，克服沿程阻力所引起的能量损失，称为沿程压力损失。在加热系统中，当所用的风机确定后，沿程压力损失过大，最终将影响到烘箱喷嘴处的热风风速，从而影响干燥效果。
一定风量的热风流过管道时的压力损失取决于管道长度、表面粗糙度、弯度、截面积变化程度等管道本身固有性质以及通过其内部的热风速度。可用公式表示如下：
P=ξV2ρ/2
式中：P—压力损失（Pa）；
V—管道中热风流速（m/s）；
ρ—热风的密度（kg/m3）；
ξ—管道固有的阻力系数。
不同的管道有其相对应的阻力系数，我们在设计热风管道时可以参考。在设计烘箱和送风管道时，我们必须从有利于提高热风在管道中均匀流动、降低对其的阻力着手，这样才能充分利用风能，提高热交换量和风速等指标。这需要我们对各种加热系统结构进行试验测试，然后进行改进，以利于更好地实现各项功能。
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