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塑料凹版印刷小網點丟失原因
時間:2014-03-28   來源: 包裝前沿   閱讀:12470次

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  摘要:本文分析了塑料凹版印刷中,針孔、白點產生的原因,并分別從印刷材料(承印物塑料薄膜、紙張等)、印刷版輥(網紋輥)和壓印滾筒、印刷油墨等影響因素著手,提出改善方法。

  在塑料薄膜凹版印刷上,特別是大面積實地和淺網(高光網點)印刷、漸變網點印刷上,經常會在墨層上有細小的點狀孔眼出現, 或在高光部分小網點丟失,這就是針孔,俗稱小白點。產生針孔的原因有很多,但其根本原因一般是油墨在網紋輥、印版、承印物(塑料薄膜、紙張等)上不能良好地轉移而造成的。目前針孔可分為化學針孔和機械針孔兩種,會在不同部位和不同面積、不同數量、大小不一,且呈現無規律分布的針孔稱為“化學針孔”。若在同一部位、同一大小面積并且數量相同的稱為機械針孔。

  塑料凹版印刷中,小網點印不上的原因很多, 主要有以下幾種現象:

  一、印刷材料(承印物塑料薄膜、紙張等)引起

  1、 如果承印物表面存在臟物、油污、異物和小孔,(晶點、小黑點、低分子物、雜質),在薄膜表面形成弱界面層,油墨無法轉印其上,就會產生針孔故障。一般承印物表面只允許少量不影響印刷效果的小晶點存在。

  2、薄膜表面電暈處理值低。BOPP等膜電暈處理面低于38dyn,PET低于50達因、OPA等膜電暈處理面低于52dyn, 或薄膜添加劑量超過500PPm, 爽滑性大, 爽滑劑表面游離析出物多, 堵塞印版網點,產生油墨附著不良, 流平性差,出現針眼現象。塑料簿膜電暈處理面不全面, 存在斷斷續續或局部無電火花處理也會產生局部不規則針孔現象。

  3、薄膜帶靜電較大,易吸附空氣和環境中的大量灰塵, 使印刷油墨產生阻隔而出現針孔現象,特別是高速運轉的設備和幅面較寬的材料更要注意靜電的影響。

  4、吸濕性大的簿膜(如尼龍、玻璃紙等) ,含水率超過3% 則會引起復合干燥減慢產生氣泡堵塞小網點而產生針孔。

  5、材料中添加劑太多遇熱上浮,堵塞小網點產生小網點印不上。

  6、薄膜表面粗糙度太大(一般Ra控制在0.08~0.16um之間),若相差太大,印刷油墨無法填滿凹穴而產生空白點或復合不牢現象。

  二、印刷版輥(網紋輥)和壓印滾筒的影響

  凹版塑料印刷轉印過程中的3大要素為橡膠輥的硬度、所施加壓力的大小、轉印材料的平整度。其轉印特點是用一定硬度的膠輥,在壓力的作用下將網穴中的油墨吸出來,轉移到承印物上,由于印版網穴形狀的特殊性,油墨的轉移一般僅有50%~70%,因此在電雕制版時就應該將這些因素考慮進去。

  1、凹版印刷的印版一般是由大小不一、深淺不一的網穴組成的電雕版輥雕刻出的印版,其在使用一段時間后,已經發生磨損,特別是小網點(淺網、3成以下網點)因網穴較淺,網點形狀很少有完整的,特別容易磨損。這樣局部上墨量就會減少,或是網穴上有些被異物堵塞,也會出現供墨不良問題,也會導致承印物表面局部不上墨而出現針孔現象。因此在電雕制1~3成版時,應適當提高電雕網點數,在制作漸變網時,則應將各個小網點色調拉開距離,以保證漸變的完整性和協調性。

  2、如果印版表面沒有拋光亮, 或有輕微腐蝕, 或有異物附著于壓印滾筒表面,導致被腐蝕部位無法轉移上油墨也會出現針孔。一般印版表面粗糙度要求Ra≤0.4nm。其次, 印版表面存在沙眼, 從而導致針孔的出現。這類針孔的分布一般很有規律且形狀相似,因此在上版之前應對印版進行仔細的檢查, 最好用800目或1000目日本凹版修飾網布對印版進行打磨拋光數次后再使用, 以免因版的問題而導致針孔的故障,同時也可以大大減少印刷條杠的產生。

  3、印版徑向圓跳動度大, 產生小網點印刷丟失( 印不上) 。一般上好版輥后, 用千分表測試版輥跳動情況, 誤差在 ±10um之內屬于優質, ±(20~30)um可以接受, 超過30um就會產生印刷質量問題。版輥兩邊的倒角半徑和倒角表面粗糙度也有一定程度上的影響(印壓不實,產生無規律跳動而影響油墨轉移)。

  4、壓印滾筒及調節。如果壓印滾筒上有臟物, 太軟或太硬, 或結皮老化都會導致承印物表面高低不平, 而產生針孔。一般印刷塑料薄膜壓輥的硬度為70~80肖氏硬度會比較適合, 而用于紙張凹印的應為80~90肖氏硬度。橡膠滾筒硅膠部分厚度為15~18mm為宜,若太厚不易冷卻, 太薄又會影響到印刷質量。

  5、印刷壓力: 如果印刷壓力不當, 不均衡, 承印物與印版之間未能形成良好接觸, 承印物局部不能轉移上墨, 從而形成針孔, 特別是實地、漸變印刷時,整個印刷壓力的平整性特別重要,在印刷塑料薄膜時,壓印膠輥硬度要略微高些,但壓力不能太大,否則薄膜通過壓印部位時會打皺。一般施加于橡膠壓輥的壓力不大于15Mpa。

  三、油墨的影響

  要了解油墨,首先應區分油墨的粘度和粘性。粘度是油墨流動性中最重要的性質。粘度的大小主要是由油墨本身的組分所決定的,是流體分子間相互作用而產生阻礙其分子間相對運動能力的量度,是分子內部本身的阻抗,即流體流動的阻力。如油墨連結料的粘度大,則油墨的粘度也大。而粘性可以定義為一種物質的粘著性。粘性是相對數值,油墨在印刷機上,從墨輥到印版,從印版到承印物每一次傳遞中,油墨層都要發生一次剝離,油墨的粘性就是阻礙墨層剝離的能力。油墨的粘度越大,粘性也越大。在高速印刷中,油墨的粘性必須低于臨界值,否則油墨不可能轉移并附著在承印物上。

  1) 如果油墨的潤濕性差, 流平性不好, 無法按要求潤濕承印物, 轉移的墨層部分發生收縮, 也會導致針孔現象的產生。可適當在油墨中加入1.5%左右的表面張力調節劑, 以改善油墨的潤濕性和流平性。

  2) 在印刷過程中, 由于油墨調配不當, 不能在印版、承印物表面形成連續的墨層,就容易產生針孔故障。油墨粘度過小,遮蓋力差,干燥后就容易出現針孔。此時應分清針對油墨的真溶劑和假溶劑,適時調整好油墨粘度和控制好油墨干燥度。

  3) 油墨的流平性等性能不好,在印刷過程中油墨擴散不勻或存在氣泡,導致油墨轉移不佳,從而產生針孔。此情況可改善油墨的流平性,調節刮刀,使墨層厚度適宜,同時還可在墨槽中加入適量的消泡劑。

  4)油墨的干燥速度與印刷速度是成正比例關系,油墨干燥太快或有風直接吹在版輥上,使網紋輥網穴中的傳墨量減少且不勻,從而出現針孔。

  5)生產時如果油墨沒有使用回流巡環系統,油墨就有結膜的可能,或油膜噴口空氣含量大,一旦有空氣進入,產生孔隙、氣泡,干燥后就會出現針孔。

  6)油墨的顆粒大小也會影響小網點的再現。因此購買油墨應用細度儀測其細度,一般應≦15um。

  7) 油墨的適應性調節:包括粘度、色濃度的調節,可用粘度自動調節器調節,在油墨色濃度上,切忌用溶劑沖淡,要用專門的沖淡劑來調節,以免因油墨顆粒沖稀產生小網點印刷丟失。

  8) 在印刷一段時間后,油墨會產生許多活性基團,這些基團會與凹版滾筒的鉻離子結合,當這些結合物出現在漸變版的淺網部分時,其結合力會阻礙油墨的轉移,從而造成堵版、起花點、小網點印刷丟失。

  四、其它方面影響

  1)刮刀調節不當, 導致上墨量小, 供墨不均, 特別是印刷實地面和小網點版時也容易引起針孔故障。一般凹版塑料印刷使用刮刀硬度在500~600維氏硬度間, 刮刀壓力為30~35N, 刮刀角度約為45度較適宜。

  2) 印刷過程中環境溫濕度十分重要, 如果環境溫度低, 濕度大, 油墨的粘度大則流平性就差, 就會導致針孔故障。冬天或夏天,氣侯干燥,快干溶劑揮發快也容易引起小網點堵塞,油墨印不上而產生小網點丟失。

  3)溶劑的揮發速率對印刷墨膜的影響。

  溶劑急劇揮發,油墨未能充分流平而形成許多針孔,而空氣中的小水珠凝結在墨膜上產生花白,或殘留溶劑從內部擠出形成氣泡(爆孔)。一般印刷車間溫度23℃±5℃,干濕度差65%±5%,較適宜,也可以適當加一些慢干劑,以提高油墨的流平性,注意不得加入苯類溶劑,并注意殘留溶劑量只能有3mg/m2量才能達到基本要求。同時印刷機上最好安裝靜電消除器和承印物清潔器,以防止灰塵雜物遺留在承印物表面。

  4)淺網轉移不良

  產生不規則的淺網轉移不良時,網點呈不規則形狀, 因此可以排除因添加劑上浮而產生的網點堵塞現象, 此現象的漏印點是圓的白點,而且會全面開花。因此建議測一下該批材料的電暈均勻度即是否都大于52達因(以BOPA為例), 此外檢查油墨是否有雜質、導輥、壓輥是否有臟物以及靜電場情況,另外該材料是否存在間段性縱向厚薄現象,間段性縱向厚薄現象在測厚儀上是查不出的,只能通過平行拉長2~3m注意觀察或通過印刷機張力崩緊觀察。此外,空氣中的濕度較大,尼龍膜又是吸潮性大的材料,若膜面吸附水珠,就有可能產生小網點丟失現象。

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