У ФДМ між друкарськими секціями розміщуються проміжні сушильні пристрої та кінцева сушильна піч, де здійснюється повне закріплення фарби на відбитку.

Конструкції сушильних пристроїв залежно від способу сушіння поділяються на повітродувні, газополуменеві, конвективні, радіа­ційні, високочастотні та комбіновані.

У повітродувних сушильних пристроях (рис. 3.22, а) сушіння фарби

Здійснюється внаслідок дії повітряного потоку на відбиток. Газополуменеві су­шильні пристрої закріплю­ють фарбу на відбитку відкритим газовим полу­м’ям.

Найбільш зручними та поширеними є конвек­тивні сушильні пристрої, в яких сушіння фарби здійснюється нагрітим по­вітрям за допомогою сис­теми примусової цирку­ляції. Ці пристрої працю­
ють у замкнутому циклі, що запобігає викиду парів розчинника і зменшує витрати енергії.

Важлива частина будь-якого сушильного пристрою — проміжні сушильні секції. У більшості ФДМ відстань між друкарськими сек­ціями становить 250...900 мм. Цю відстань паперова стрічка прохо­дить за частку секунди. Для сушіння фарби необхідні подавання та переміщення найбільшої кількості нагрітого повітря з максималь­ною швидкістю, а також відсмоктування повітря, насиченого роз­чинником, з порожнини секції. Нагріте повітря подається через на­гнітальні сопла, від конструкції яких і відстані між ними залежить швидкість повітряного потоку, а отже, і швидкість сушіння фарби.

На рис. 3.22, 6 схематично показано сопло сушильної секції та струмінь повітря, який виходить із сопла з великою швидкістю і вдаряється в поверхню задрукованої стрічки, а на рис. 3.22, в — ряд розташованих сопел, який подає більшу, ніж у попередньому ви­падку, кількість повітря, завдяки чому видаляння розчинника з фарби відбувається більш ефективно.

На рис. 3.23 зображено схеми сушильних установок із загальним і окремими нагрівальними пристроями.

У сушильній системі з регульованою вологістю повітря, що по­дається в сушильну піч, остаточне сушіння фарби здійснюється водяним паром для виключення втрати вологості ЗМ. Суть цього способу сушіння полягає в тому, що насичене вологою повітря не може сприймати більше вологи і тому в його середовищі волога не може видалятися з висушуваного матеріалу. У конструкції сушиль­ного пристрою в середовищі насиченого вологою повітря всі деталі мають бути виготовлені із нержавіючої сталі (або покриті стійкими до корозії матеріалами) та пофарбовані. Такий спосіб сушіння фар­би не знайшов широкого застосування через обмеження, які він накладає на швидкість сушіння та асортимент придатних для цього матеріалів.

Принцип дії радіаційних сушильних пристроїв грунтується на оп­роміненні відбитків світловими хвилями різної довжини. Тому ці пристрої поділяються на інфрачервоні та ультрафіолетові. До радіа­ційних належать також сушильні пристрої з опроміненням відбитків потоком електронів.

Принцип дії високочастотних сушильних пристроїв грунтується на явищі поляризації діелектриків при знаходженні їх в електромаг­нітному полі.

Комбіновані сушильні пристрої мають кілька різних типів сушиль­них пристроїв.

За конструктивними ознаками сушильні пристрої поділяються на камерні та тунельні. В перших є невелика теплоізольована каме­ра, а в других — більша.

Ефективні сушильні пристрої мають задовольняти такі вимоги:

А) надійно закріплювати фарбовий шар на відбитках;

Б) працювати з широким діапазоном асортименту використову­ваних фарб і паперу;

В) не впливати на задрукований матеріал (деформувати його, спричинювати пожовтІннЯ тощо) і не змінювати графічну точність зображення;

Г) забезпечувати широкий безступінчастий діапазон регулюван­ня режиму сушіння;

Д) забезпечувати малу енергоємність;

Е) мати просту конструкцію та малі габаритні розміри;

Є) мати малу інерційність;

Ж) забезпечувати тривалий строк служби джерел енергії;

З) забезпечувати санітарно-гігієнічні норми, техніку безпеки та умови пожежо - й вибухобезпечності.

Сушіння фарби часто супроводжується небажаним нагріванням відбитків, що потребує встановлення в машині спеціальних охо­лоджувальних пристроїв.

Ефективність сушильних пристроїв залежить також від способів закріплення друкарських фарб. Сучасні друкарські фарби закріплю­ються за допомогою всмоктування та випаровування частини зв’я­зувальної речовини, а також полімеризації компонентів, що мають подвійні зв’язки.

У повітродувних сушильних пристроях теплова енергія передається до відбитка нагрітим повітрям, інтенсивність теплопередачі зале­жить від температури, швидкості та напряму руху повітря відносно відбитка. Найбільша інтенсивність теплопередачі досягається при сопловому обдуванні матеріалу. Швидкість повітря при цьому ста­новить 40...80 м/с при температурі 100...300 °С.

Для сушіння фарби конвективним способом застосовуються в основному тунельні сушильні пристрої з рекуперацією та спеціаль­ним або сопловим обдувом. Подавання повітря здійснюється за до­помогою припливно-витяжної вентиляції. Повітря нагрівається до
потрібної температури електричними або паровими калориферами. Частіше використовуються перші, оскільки вони прості, надійні в експлуатації і дають змогу швидко вимірювати температуру повітря. До переваг цього способу сушіння фарби слід віднести малу темпе­ратурну дію на задрукований матеріал, малу інерційність, можливість регулювання режиму сушіння, простоту та безпеку при обслугову­ванні пристрою. Основні недоліки — тривалість сушіння, велика енергоємність, малий ККД (5... 10 %). Використовується спосіб прак­тично для сушіння всіх видів фарб, які закріплюються термічним способом на будь-якому задрукованому матеріалі.

Газополуменеві сушильні пристрої застосовуються для сушіння фарб, що не містять в своєму складі горючих матеріалів (фарби на водяній основі). При сушінні відкритим газовим полум’ям стрічка проходить між пальниками, спрямованими вздовж руху стрічки або назустріч їй. Леткі компоненти фарби виділяються і частково згоря­ють, а частково відсмоктуються. Цей спосіб сушіння спричинює деформацію паперу і збільшує його крихкість. Температура стрічки досягає 200 °С, що зменшує міцність паперу і негативно впливає на фальцювання. Для швидкого охолодження стрічки за сушильним пристроєм установлюються охолоджувальні циліндри і задрукована стрічка обдувається холодним повітрям.

Широко використовуються комбіновані сушильні пристрої з відкритим газовим полум’ям і обдуванням задрукованої стрічки га­рячим повітрям (рис. 3.24). Тут стрічка 1 нагрівається відкритим га­зовим полум’ям 2, а потім обдувається гарячим повітрям 4. Для ви­даляння із сушильної камери летких компонентів слугують відсмоктувачі 3. Стрічка охолоджується за допомогою струменів хо­лодного повітря 5. ККД таких пристроїв стано-: вить 18...32 %, довжина

— не менш як 3,5 м.

Газополуменеві су­шильні пристрої ефек­тивні, але потребують досить великих за розмі­рами сушильних камер, термічно впливають на стрічку, що призводить до її деформації, зміни натягу та втрати великої кількості вологи, а також потребують сис­теми догоряння для забезпечення охорони навколишнього середо­вища.

Теплота до задрукованого матеріалу при інфрачервоному сушінні подається від спеціальних опромінювачів. Сушильні пристрої цього типу мають подовжену конструкцію, що пов’язано з умовами опро­мінення відбитків. Джерела інфрачервоного випромінювання поді­ляються на довго-, середньо - та короткохвильові. До перших нале­
жать: теплоелектронагрівники; струмопровідні скляні пластини, що нагріваються електричним струмом або газовим полум’ям; керамічні панелі або металеві поверхні. Короткохвильовими інфрачервоними опромінювачами є лампи розжарювання та кварцові (потужністю 0,5...2 кВт) лампи. Останні досягають повної потужності через 0,6 с, під час призупинення машини автоматично вимикаються, потужність випромінювання зменшується до нуля за 0,2 с. Дов­говічність кварцової лампи становить 5000 год.

Застосування інфрачервоних сушильних пристроїв сприяє інтен­сивному всмоктуванню фарби і тим самим запобігає перетискуван­ню фарби та злипанню відбитків. Ці пристрої підтримують темпера­туру стрічки в межах 70...80 °С. Працюють вони безшумно і не забруднюють навколишнє середовище.

У сучасних інфрачервоних сушильних пристроях використовується система автоматичного регулювання температури. Напруга живлен­ня інфрачервоних ламп КГ-200-1000-6 регулюється залежно від швид­кості проходження стрічки та температури її поверхні, яка вимі­рюється пірометричним датчиком. В електроавтоматику пристрою входять також системи керування роботою вентилятора. Вони до­повнюють інфрачервоне сушіння фарби конвекційним, а також не допускають перегрівання стрічки під час призупинення ма­шини.

До переваг сушіння фарби інфрачервоним випромінюванням на­лежать: велика густина теплового потоку на поверхні відбитка; се­лективність поглинання інфрачервоних променів; можливість регу­лювання режиму сушіння; безшкідливість випромінювання; тривалий час служби опромінювачів; простота конструкції. Недоліками цього способу є: низька поглинальна здатність фарби — 20...30 % інфра­червоних променів; велика теплова інерція та пожежонебезпечність.

Розглянуті вище способи закріплення фарби на відбитку нале­жать до термічних. Вони застосовуються для фарб, що закріплюють­ся фізичним способом, тобто випаровуванням розчинника. Для за­кріплення фарб хімічним способом (полімеризацією) використову­ються ультрафіолетові й електронно-променеві сушильні пристрої. Ультрафіолетові сушарки оснащуються трубчастими газоосвітлюваль­ними кварцовими лампами, наповненими сумішшю аргону та парів ртуті. Випромінювання фокусується на матеріалі за допомогою еліп­тичних або параболічних відбивачів. Лампи, що випускаються, ма­ють діаметр 25 мм, довжину 100.„1800 мм, робочу температуру

600.. .800 °С, строк служби 1000...1250 год, споживану потужність

80.. . 100 Вт на 1 см їх довжини.

Перевагами ультрафіолетових сушильних пристроїв є швидке за­кріплення фарби, мала енергоємність, високий ККД (80...90 %), малі габаритні розміри. Основні недоліки їх — велика інерційність, необхідність встановлення захисних пристроїв від випромінюван­ня, висока вартість і обмежений строк служби опромінювачів, ви­сока вартість спеціальних фарб тощо.

Елеюронно-променеві сушарки значно ефективніші, ніж решта відомих пристроїв, особливо при великих товщинах фарбових шарів. У них застосовуються потоки електронів з енергією 150...500 кеВ (при сушінні — приблизно в 10 разів меншою). Електронно-променева установка за витратами електроенергії приблизно на 10 % економіч­ніша від ультрафіолетової. Проте використання цього способу су­шіння обходиться в багато разів дорожче від ультрафіолетового, ос­кільки потребує особливих фарб і свинцевих захисних огороджень для обслуговуючого персоналу. Електронно-променеві сушарки зас­тосовуються тільки в спеціальних ФДМ.

Високочастотні та мікрохвильові сушильні пристрої створюють швидкозмінне електромагнітне поле, яке спричинює коливальний рух полярних молекул у діелектричному матеріалі й нагрівання його по всьому об’єму. Для сушіння відбитків використовується електро­магнітне випромінювання (високочастотне та мікрохвильове сушін­ня), джерелом якого є електронні генератори — магнетрони. Ос­новна перевага цього способу сушіння полягає в тому, що теплота виділяється в усьому об’ємі фарбового шару, причому її кількість не залежить від фізичних властивостей фарби, а також у легкості регулювання режиму сушіння, малій енергоємності тощо. До не­доліків способу слід віднести теплову дію на задрукований матері­ал, складність обслуговування та відносно низький ККД (40...50 %) сушильних пристроїв.

Останнім часом усе частіше застосовуються комбіновані су­шильні пристрої, тобто установки з поєднанням різних способів сушіння, завдяки чому кількість недоліків, які притаманні кож­ному способу окремо, тут зменшено. Здебільшого ці установки мають конвективний пристрій, за допомогою якого можна виво­дити із сушильної камери пари розчинника фарби та продукти згоряння.

Удосконалення конструкції сушильних пристроїв відбувається од­ночасно з розробленням нових безшкідливих і негорючих фарб, що швидко закріплюються.