Item


Optimització d’extracció de diluents no reactius en tintes / adhesius aplicats sobre substrats per a envasos flexibles

The reason for the writing of this doctoral thesis arises from the commitment adopted by COMEXI in order to put its products in the market making his products more sustainable and environmentally friendly. Is in this process of continuous improvement that the company has set the goal to reduce the energy consumption of the flexographic presses, rotogravure presses as well as laminators. All these machines have in common that all of them have a drying system mainly based on forced convection drying, whose consumption can reach values near to 60% of total machine’s consumption. The drying process consists on evaporating the solvent (the more commonly used are acetates, alcohols or water), whose function is to facilitate the application of pigments and resins over the substrate to be printed. The main focus of this work has been put on the study of the drying system between drying decks on a flexographic printer. The improvement and redesign process has been based on achieving an uniform speed distribution all over the length nozzle, as well as improving the balance of the drying deck (reduce the suction flow necessary to collect all the air that is fed into each screen). The redesign process of the screen has been based on experimental measurements made in the available designs of current screens, and their validation by means of CFD simulations done in OpenFOAM. The final design is achieved by using CFD simulations until the obtained results are the expected according to the requirements

La motivació per a la redacció d’aquesta tesi doctoral neix de la voluntat de COMEXI de posicionar els seus productes en el mercat fent que aquests siguin més sostenibles i respectuosos amb el medi ambient. Tot seguint aquest compromís, es pretén reduir el consum energètic de les impressores flexogràfiques, impressores de rotogravat o laminadores, a les quals el consum energètic corresponent al sistema d’assecatge pot arribar a valors de l’ordre del 60% del consum energètic total de la màquina. El procés d’assecatge de les màquines consisteix en evaporar la quantitat de solvent (habitualment acetats, alcohols o bé aigua) contingut en la tinta que s’utilitza durant el procés d’impressió, la funció del qual és facilitar l’aplicació de pigments i resines sobre el substrat que es desitja imprimir. L’atenció principal d’aquest treball s’ha focalitzat en la millora de les pantalles d’assecatge entre tinters d’una impressora flexogràfica, en el sentit d’aconseguir una major uniformitat en la distribució de la velocitat a la sortida del llavi de la pantalla, així com millorar-ne també el seu balanç (abaixar la quantitat d’aire que cal aspirar per recollir tot l’aire que s’impulsa). El procés de redisseny es basa en la caracterització experimental del comportament de les pantalles d’assecatge actuals, la seva validació i ajust del model mitjançant simulació CFD amb el software OpenFOAM i la posterior millora del disseny a través de simulacions CFD fins assolir un concepte que proporcioni els requeriments exigits

Universitat de Girona

Manager: González Castro, Josep R.
Montoro Moreno, Lino
Fortià Soler, Carles
Molina Masó, Manel
Other contributions: Universitat de Girona. Departament d’Enginyeria Mecànica i de la Construcció Industrial
Author: Ricart Ferrer, Josep
Abstract: The reason for the writing of this doctoral thesis arises from the commitment adopted by COMEXI in order to put its products in the market making his products more sustainable and environmentally friendly. Is in this process of continuous improvement that the company has set the goal to reduce the energy consumption of the flexographic presses, rotogravure presses as well as laminators. All these machines have in common that all of them have a drying system mainly based on forced convection drying, whose consumption can reach values near to 60% of total machine’s consumption. The drying process consists on evaporating the solvent (the more commonly used are acetates, alcohols or water), whose function is to facilitate the application of pigments and resins over the substrate to be printed. The main focus of this work has been put on the study of the drying system between drying decks on a flexographic printer. The improvement and redesign process has been based on achieving an uniform speed distribution all over the length nozzle, as well as improving the balance of the drying deck (reduce the suction flow necessary to collect all the air that is fed into each screen). The redesign process of the screen has been based on experimental measurements made in the available designs of current screens, and their validation by means of CFD simulations done in OpenFOAM. The final design is achieved by using CFD simulations until the obtained results are the expected according to the requirements
La motivació per a la redacció d’aquesta tesi doctoral neix de la voluntat de COMEXI de posicionar els seus productes en el mercat fent que aquests siguin més sostenibles i respectuosos amb el medi ambient. Tot seguint aquest compromís, es pretén reduir el consum energètic de les impressores flexogràfiques, impressores de rotogravat o laminadores, a les quals el consum energètic corresponent al sistema d’assecatge pot arribar a valors de l’ordre del 60% del consum energètic total de la màquina. El procés d’assecatge de les màquines consisteix en evaporar la quantitat de solvent (habitualment acetats, alcohols o bé aigua) contingut en la tinta que s’utilitza durant el procés d’impressió, la funció del qual és facilitar l’aplicació de pigments i resines sobre el substrat que es desitja imprimir. L’atenció principal d’aquest treball s’ha focalitzat en la millora de les pantalles d’assecatge entre tinters d’una impressora flexogràfica, en el sentit d’aconseguir una major uniformitat en la distribució de la velocitat a la sortida del llavi de la pantalla, així com millorar-ne també el seu balanç (abaixar la quantitat d’aire que cal aspirar per recollir tot l’aire que s’impulsa). El procés de redisseny es basa en la caracterització experimental del comportament de les pantalles d’assecatge actuals, la seva validació i ajust del model mitjançant simulació CFD amb el software OpenFOAM i la posterior millora del disseny a través de simulacions CFD fins assolir un concepte que proporcioni els requeriments exigits
Format: application/pdf
Other identifiers: http://hdl.handle.net/10803/672370
Document access: http://hdl.handle.net/10256/19872
Language: cat
Publisher: Universitat de Girona
Rights: ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L’accés als continguts d’aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d’investigació i docència en els termes establerts a l’art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l’autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s’autoritza la seva reproducció o altres formes d’explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d’un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s’autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
Subject: Dinàmica de fluids computacional
Dinámica de fluidos computacional
Computational fluid dynamics (CFD)
Simulació
Simulación
Simulation
Mecànica de fluids
Mecánica de fluidos
Fluid mechanics
Transferència de calor
Tranferencia de calor
Heat transfer
Flux de fluids
Flujo de fluidos
Fluid flow
Flexografia
Flexografía
Flexography
Assecatge
Secado
Drying process
620 - Assaig de materials. Materials comercials. Economia de l’energia
621 - Enginyeria mecànica en general. Tecnologia nuclear. Electrotècnia. Maquinària
Title: Optimització d’extracció de diluents no reactius en tintes / adhesius aplicats sobre substrats per a envasos flexibles
Type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Repository: DUGiDocs

Subjects

Authors