包装印刷中上光质量的保证.doc

包裝印刷中上光質量的保證 發佈日期：2007/4/4消息來源：印刷質量與標準化在包裝印刷中，隨著印刷技術和設備等不斷提高，以及商品競爭的日趨激烈，人們對包裝印刷品的外觀要求也越來越重視，不斷推出特異新異的包裝方法和包裝印刷品表面的處理技術，其中上光技術已經得到了普遍的應用，使商品包裝躍上新的高度。上光不僅保護了印刷品，還改變了印刷品的外貌質感與視覺效果，促進商品銷售。在消費者對印刷品或包裝的要求越來越高的情況下，印刷品上光已成為印刷品增值和現代商品促銷的重要手段。 上光的特點及影響包裝上光質量的主要因素 上光是在已經印刷完成的印刷品表面塗上一層無色透明的塗料，獲得光亮的薄膜層。上光時由於塗料在印品表面的流平，增強了印品表面的平滑度，不僅提高了印刷品的表面光澤，而且改善了印刷品的表面性能，增強油墨的耐光性能，增加油墨層防熱和防潮能力，起到了保護印刷圖文、美化產品的作用，已廣泛用於書籍封面加工和包裝裝潢、畫冊、大幅裝飾、招貼畫等印刷品的表面加工中。 上光的方法很多，按上光塗料可分成氧化聚合型塗料上光、溶劑揮髮型塗料上光、熱固化型塗料上光、光固化型塗料上光等。而按上光塗布方式可分為噴刷塗布上光、印刷塗布上光和專用上光機塗布上光。若按上光設備則可分為上光機和印刷上光聯動機。此外，按上光後的產品還可分為整面上光、局部上光、消光、藝術上光。 不管採用什麼技術方法和材料上光，都要求有優良的上光質量才能達到預期的目的。從材料上來看，對上光質量的影響因素主要有印刷紙張、印刷油墨及上光塗料之間具有良好的上光適性。 (1)印刷紙張。印刷紙張對上光塗布影響最大的是紙張的平滑度和表面吸收性，它們影響塗料的流平性，影響塗料在印品表面形成高平滑度的亮膜。紙張的平滑度高，紙張表層與塗料層接觸好，塗料易流平，從而形成高平滑度的膜面。紙張的表面吸收性強，塗料流平時，紙張纖維吸收塗料過快，使得塗料流動性變差，很難流平。反之，紙張表面吸收性弱，紙張纖維吸收塗料過慢，流平中塗料不易結膜凝固，也很難形成高平滑度的亮膜。因此，不同紙張應選擇相匹配的塗料，調整上光塗布流平時間、乾燥溫度等工藝條件。 (2)印刷油墨。油墨的顆粒度影響油墨層的潤濕作用從而影響塗料的流平性和光亮度。如果油墨顆粒大，印品表面必然粗糙，不易潤濕，不易流平。 (3)上光塗料。上光塗料也是影響上光質量的主要因素，上光塗料不僅要具備無色、無味、無毒、光澤感強、耐化學藥品、乾燥快等性能，還要透明性好，不易變色，具有較好的柔彈性、耐熱性、流平性、黏合性。而上光塗料對上光質量影響最大的是它的黏度，其次是表面張力及溶劑的揮發性。塗料中的溶劑由於揮發、滲透、擴散等作用會越來越少，黏度逐漸提高。流平發生的動力是塗料的表面張力，表面張力在盡量使塗層收縮成表面最小形狀的過程中把有痕跡的表面流平成光滑的表面。因此，塗料的表面張力對流平有較大的影響。 兩種主要上光油使用中 要注意的問題 上光塗料主要可分為氧化聚合型(主要依靠與氧發生聚合反應而乾燥成膜)、溶劑揮髮型(主要依靠塗料中的溶劑揮發乾燥成膜，它的流平性好，適用於各種檔次大批量印品上光)、熱固化型(主要依靠樹脂及催化劑遇熱發生反應乾燥成膜)、光固化型(通過光照射塗料分子發生聚合反應乾燥結膜，塗層光澤好，膜層耐磨、耐折、耐熱)等4種。目前較理想和發展前景較好的有UV上光油和水性上光油。 1.UV上光油的使用技術和一些故障的排除UV上光油主要由光引發劑、預聚物 (齊聚物)、單體 (活性稀釋劑)、助劑(流平劑、增塑劑、抗氧劑)等組成。在適當波長和光強的紫外線照射下，光引發劑被激發，產生游離基，引發預聚物和單體上的不飽和基團 (通常為丙烯鉟基)發生聚合反應，最終從液體迅速變為固體，一般只需0.10.3秒。 印刷品UV上光主要有塗布UV油和固化兩個過程。實際上，印刷本身就是油墨塗布在承印物上的過程，而UV光油也可以用印刷的方法塗布到承印物上，但要求承印物表面緻密，不滲光油，因為光油的黏度比油墨低得多。銅版紙、白板紙、金卡紙、塑料薄膜等均可以塗UV油。 UV光油塗到承印物上，光油經過一段時間流平進入紫外線輻射區固化。固化過程是化學交聯過程，即預聚物、單體中不飽和的碳碳雙鍵 (液體)接受光引發劑傳遞的能量互相交聯聚合成網狀結構的分子（固體）。但固化隨UV油的厚度、時間及UV輻射強度而變化。輻射能量傳遞與UV油厚度的關係是指數遞減。大約90%的UV能量在最上層1微米內被吸收，在下層2微米內只能得到9%。如欲使下層2微米內也得到相同的能量，則最初的UV照射能量要提高10倍。一般塗布層厚度只有35微米，上、下層光油幾乎同時固化。但當塗層較厚時(如用絲網機、滾塗機上光)會出現上層固化，下層未固化的現象。 固化隨時間而變化，大量的光引發劑引發時間一般為0.10.3秒，但有一部分剩餘的(未充分反應的)光引發劑會繼續反應624小時，即所謂後聚合反應。若一開始光照過度，UV油便會由於後聚合反應而越變越脆，因此UV上光時曝光量不宜過大。 使用UV固化設備時，一般先用一支燈照，並適當調整燈管與被照物之距離（一般515cm），如果一支燈固化不了，則需添加固化燈以增強曝光量。固化隨UV輻射強度變化，單位面積UV強度增加時，固化速率將加快，但不是直線關係而是增加幾倍。UV上光油非常適用於高檔印刷品的上光。 在使用UV燈時，由於燈管周圍要保持800以上的高溫才有利於汞分子氣化導電，但被照物卻需要降溫。因此，設計燈具及冷卻裝置時要全盤加以考慮。用聚焦型燈罩時，被照物不要放到焦點位置，以避免曝光過度。 目前，使用UV上光方式主要有兩種。 三輥式(即油墨輥、塗布輥、壓力輥)。這種方式的優點是速度快且可調；缺點是不宜在薄紙上上光。雖然有些上光機有風刀，但在薄紙上上光效果不佳，油層較厚。因此這種方式比較適於板紙。 叼牙式(即壓印滾筒帶叼牙)。這種方式的優點是薄、厚紙均適宜，省油，油層厚度易調，因為壓印滾筒直徑大，壓力大；缺點是速度不易調。在包裝印刷中使用UV上光油時，由於技術、材料、設備、環境等因素的影響，往往會出現一些故障，歸納起來，主要有以下一些問題。 (1)UV光油與油墨不親和，有條紋及橘皮現象。具體表現是UV油塗在某種墨底上起珠，固化後像橘子皮，或雖能塗布均勻不起泡，但若用利器刮，UV油層會與墨層脫離。主要原因是UV光油黏度過高；塗膠網紋輥網線太粗(塗布量過大)、表面不光滑；塗布壓力不均勻；UV光油的流平性差。解決辦法是先打一層底油，再塗布UV油，或用電火花處理後再上UV油，適量混入醇性紅外光油。 (2)UV光油附著力不好，油塗不上或發花。主要原因是是UV光油黏度太小，塗層太薄；油墨中調墨油或燥油含量過高；印刷品油墨表面晶化；印刷油墨中的助劑不合適；油墨表面防黏材料(硅油、噴粉)過多；塗膠網紋輥網線太細；光固化條件不合適。解決辦法是降低UV光油黏度、減少塗布量；將壓力調整均勻；塗布輥應磨細、磨光；加入光亮流平劑。印刷時應根據上光條件採取相應的措施；UV光油可適當塗厚些；必要時上底油或採用特殊光油；在已印好的產品上塗布增強附著力的底油。 (3)UV上光後光澤和亮度不理想。主要原因是供油量不足；紙張表面光亮度不夠或表面粗糙不緻密，吸收性太強；UV光油黏度太小，塗層太薄；乙醇等非反應型溶劑稀釋過度；UV油塗布不均勻。解決辦法也是先打底油。另外，UV油過期或UV油品質有問題也會使上光後不亮。根據紙張的不同適當提高UV光油的黏度和塗布量，滲透吸收性強的紙張可先塗布一層底油或更換平滑度好的紙張。 (4)UV油層較脆，折頁時折痕處脆裂。可改用聚氨酯油，折頁時先壓痕，薄紙用手折不要用竹板折。UV油層過厚也會出現此故障，可調整上油量。 (5)醇性UV油固化後易被乙醇溶解。如酒盒上UV油後，在運輸過程中如有酒瓶破裂，酒會將UV油層溶解。解決辦法是使用不溶於酒精的UV油。 (6)乾燥不好、固化不徹底、表面發黏。主要原因是紫外線強度不夠；紫外燈管老化、強度減弱；UV光油儲存時間過長；不參與反應的稀釋劑加入過多；機器速度過快。解決方法：在固化速度要求小於0.5s的情況下，一般應保證高壓汞燈的功率不小於120W/cm；燈管要及時更新：必要時加入一定量的UV光油固化促進劑，加速乾燥。 (7)UV油塗布過厚既不經濟也會造成脆裂。解決辦法是將UV油加熱至50-55或在 UV油中加稀釋劑。 (8)UV油固化後自動爆裂。原因是UV光照過度，被照物表面溫度過高。解決辦法是增大燈管與被照物表面距離，使被照物遠離燈罩焦點，固化後迅速冷卻，可用冷風或冷輥壓或用風冷、水冷光源。 (9)上光產生油斑。主要原因是吃油量厚度不夠、壓光溫度不夠、壓光板不合適、紙張質量不一致。應針對具體情況調整或更換合適的材料。(10)上光塗層有白點和針孔。主要原因是塗層太薄；塗膠網紋輥太細；非反應型稀釋劑(如乙醇)加入過量；印刷品表面粉塵較多。應保持生產環境及印刷品表面清潔；增加塗層厚度；加入少量平滑助劑：稀釋劑最好為參與反應的活性稀釋劑。 (10)殘留氣味大。主要原因是UV光油固化不徹底；紫外線不足或燈管老化；UV光油抗氧化能力差；UV光油中非反應型稀釋劑加入過多。應使UV光油徹底固化，加強通風，必要時更換UV光油品種。 2.水性上光油應用中要注意的問題 水性上光油也稱分散型上光劑，具有無色、無味、透明感強且無毒、無有機揮發物(VOC)、成本低、材料來源廣、有良好的光澤性、耐折性、耐磨性和耐化學藥品性等特點。由於水性上光油以水為稀釋劑使用少量易揮發的乙醇為輔助溶液，在操作中可消除對人體的危害及給環境帶來的污染，有利於安全生產，改善職工勞動條件，符合環保要求，特別適用於食品、香煙、藥品等包裝。 水性上光油主要由主劑、溶劑、輔助劑三大類組成。水性上光油的主劑是成膜樹脂，是上光劑的成膜物質，通常是合成樹脂，它影響和支配著深層的各種物理性能和膜層的上光品質，如光澤性、附著性、乾燥性等。水性成膜樹脂品種很多，但目前國內外使用較為普遍的是丙烯酸體系的共聚樹脂。水性丙烯酸共聚樹脂的性能取決於單體的組成、單體的合成和合成工藝。水性丙烯酸共聚樹脂具有成膜性好、光澤度好、透明度高、乾燥迅速、耐磨、耐水等一系列優良性能，大量地應用在水性上光劑和水性上光塗料中。 輔助劑用於改善水性上光劑的理化性能及加工特性。輔助劑主要包括以下幾種。 固化劑：改善水性主劑的成膜性，增加膜層內聚強度。表面活性劑：降低水性溶劑的表面張力，提高流平性。消泡劑：能長效控制上光劑的起泡，消除魚眼、針孔等質量缺陷。乾燥劑：增加水性上光劑的乾燥速度，改善紙張印品適性。助黏劑：提高成膜物質與承印物的黏附能力。潤濕分散劑：改善主劑的分散性，防止黏髒，提高耐磨性。其他助劑：能改良耐折性能的增塑劑等。 輔助劑的種類很多，根據上光劑種類的不同而有不同用法。如紅外水性上光油、亞光上光油等都是不同種類的上光油，因此輔助劑的成分也不同。但要注意，各類助劑的使用量不應超過總量的5%，否則會影響上光劑的加工適性。 溶劑的主要作用是分散或溶解合成樹脂、各種助劑。水性上光油的溶劑主要是水。無色、無味、無毒，來源廣，價格低廉。水的揮發性幾乎為零，流平性能非常好。但水性上光劑的溶劑也有不足之處，如乾燥速度較慢，容易造成產品尺寸不穩定等工藝故障。因此，在使用中常添加乙醇，以提高水性溶劑的乾燥性能，改善水性上光油的加工適性。此外，由於UV上光油在乾燥等方面比較理想，若將其引用到水性上光油中，則可相得益彰。據此，目前已開發採用新的乾燥方法的上光油。紫外線上光塗料可在幾秒鐘內形成亮光膜，還有採用紫外線和紅外線混合照射乾燥的上光塗料。 與溶劑型上光油相比，水性上光油的優點還有： (1)透明度強，保存性好。在它所塗布的印刷品上可長時間保存，在長期強烈日光的照射下，水性上光油不易泛黃，不變色。 (2)耐磨性好。包裝類印刷品需要很強的耐磨性，尤其是煙盒，在速度高達300500包/分鐘的高速運轉中要承受很大的機械負荷。因此，印刷品上光而提高耐磨性，水性上光油能滿足這一要求。 (3)結膜速度快。水性上光油的乾燥過程30%是通過蒸發，70%靠材料滲透吸收，乾燥迅速，約幾秒即可完成。當上光油尚含20%30%的水分時就可結膜。因此不需採用任何烘乾方法。若使用紅外線或熱風乾燥方法，乾燥速度更快。 (4)熱封性能好。目前煙包廣泛採用PP薄膜作為外包裝，水性光油具有良好的熱封性能，即便使用賽璐珞，也能獲得良好的熱封效果。 (5)上光成品平整度好、抗卷力強。凹印印刷中一個頭痛問題是承印物經過幾個色組的連續乾燥，紙張含水率極低，特別容易捲曲。應用水性光油給軟包上光，產品經切大張，然後燙金分切，仍保持較好的平整度和抗卷性。這為今後膠印改凹印，尤其是需要燙金的煙標改凹印提供了一條新路。 水性上光油的應用，要綜合考慮上光方式、紙張的類型、產品質量要求等因素。在使用水性上光油時要注意以下幾個方面的問題： (1)黏度控制：在塗布過程中，必須合理控制上光油的黏度和固含量。因此，稀釋只能在一定的固含量範圍內進行。水性上光油的稀釋劑一般採用乙醇和水為11的混合液，降黏效果明顯。 (2)選擇紙張類型。厚紙尺寸穩定性好，薄紙尺寸穩定性差。尺寸穩定性是印刷品質量很關鍵的指標之一，與印刷中水的用量、紙張的調濕、乾燥的時間和方式、黏度的控制有很密切的關係。如果印刷產品是90g/m2以下的紙張時，要慎用水性上光油。 (3)塗布量的控制。水性上光油的塗布量是不易控制的。因為在塗布時乙醇很容易揮發，而水是無色透明的，在白紙上塗布水性液用肉眼很難