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浅底色印品易墨色不均?这种工艺方式不妨一试!

余强等 印刷技术杂志 2023-12-22

随着各种印刷方式的更新换代,传统烟标印刷工艺也在不断创新,常用的香烟包装印刷方式有平版(胶印)印刷、凸版(柔性版)印刷、凹版(凹印)印刷、孔板(丝网)印刷等,几种印刷工艺在产品效果呈现上各有特点。传统的平版胶印对印刷品的墨色浅淡、印刷网点层次、细节信息等诸多方面再现性能好,但是对大版面底色产品墨层厚度很难把控,尤其是浅底色大版面的印刷产品,在印刷过程中容易出现颜色不稳定、墨层不均匀等质量问题,导致产品废品率增加,给企业带来损失,资源浪费且不可持续。虽然色差不稳定可以通过机台操作人员实时监控调整,对操作人员的要求较高,但产品颜色批量的一致性仍然很难得到保障。


传统柔性版印刷通过网纹辊传递油墨,它能够很好的控制大版面底色墨层厚度,对操作者要求相对较低,对墨层厚度控制更加方便,尤其是对大版面浅底色印刷产品,能够很好的通过墨层厚度的稳定转移把控产品墨色均匀性


笔者所在公司现有罗兰8+2胶印机,是一台胶柔结合的生产设备,可将柔版印刷墨层厚实、墨色均匀稳定的特点与胶印网点层次清晰、细节信息再现性好的特点结合起来。柔印负责大版面浅底色的颜色稳定,胶印负责产品图文细节的再现性,从而使印刷产品实现色差稳定、层次清晰、细节丰富的特点,真正达到遵从于原稿、忠实于标准的效果。





现笔者以某中烟公司产品为例进行介绍,该产品主色为整版浅黄底,产品生产过程中受操作人员水平、调墨人员技术经验、设备运行状态、材料稳定性等影响,色差稳定性不高。结合该产品特性,研发小组从网纹辊、油墨粗细及油墨黏度、印刷纸张、印刷工艺分析改进等方面出发,进行工艺测试记录分析,并多次上机验证以上指标对于产品质量的稳定性和上机适应性要求,取得阶段性成果。对此笔者将从以下几个方面探讨通过胶柔结合工艺改进实现大版面浅底色产品色差稳定、墨色均匀的实现过程。



纸张、油墨、版辊的工艺选择


01承印材料性能分析


该产品使用的单面涂布白卡纸,是在底纸的基础上,单面涂上白色涂料后,经过压光装饰加工制成的纸板。如果纸张涂布不均或有未经涂布的纸张,那么未经涂布的纸张就存在表面纤维交错,底材表面粗糙凹凸不平,纸张纤维间隙比印刷网点直径大的问题,导致网点恰好在纤维的间隙而无法将油墨转移到纸张表面,使图像在这个部位无法再现。


产品在印刷过程中会因为纸张表面凹凸不平而出现上墨墨色不均、网点丢失、印刷表面流平不良等现象。印刷纸张表面的平整度以及涂层对油墨吸收性是影响产品印刷性能的重要因素。因此在底纸的选择和表面涂布的要求上,我们除了与纸厂进行了深入的技术交流外,还在自身的印刷设备条件下进行了工艺改善,最大限度的实现纸张表面的平实,提高印刷适应性。


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首先,选择平整度较好的底纸,比如森博博旺SBS(白芯白卡)或者红塔仁恒SBS(白芯白卡),它们的表面平整度稳定性较高,可以分作不同的方案进行测试比对,从而选择较好的一个。



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其次,从纸张涂布设备调试、压光、涂布刮刀等各方面来改善涂层效果。

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第三,通过调整涂层配方来改善涂布纸张的油墨吸收性能,保证纸张涂层牢固,无气泡、无条痕、纸张表面光洁无杂质;保证纸张表面平滑度在400S以上,使白卡纸能与印版紧密接触,清晰还原印刷网点。



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第四、为了避免该产品在印刷过程中出现网点印刷不实、墨色不均、网点丢失等印刷质量问题,设备第一座需在纸张表面上满版UV撤淡剂,防止UV柔印油墨渗透并能有效去除墨皮、平整纸坑、改善烟用纸张表面平整度。


02印刷油墨选择与控制


其一,在印刷油墨的选择上,水性油墨在印刷过程中容易堵塞网纹辊,必须使用专业清洗剂清洗,导致印刷中断且不可持续从而影响颜色的稳定性;而环保型UV固化柔印油墨在UV光照射下墨层能够实现瞬间固化不粘脏,不容易堵塞网纹辊,同时使网点增大现象得到有效控制且质量稳定、生产效率高可保持墨层的牢固、油墨黏度的稳定和印刷颜色的一致性,也能更好的保护生态环境。


其二,油墨颗粒的粗细和油墨的黏度对印刷效果及印后的产品质量也有着很大的影响。印刷过程中如果油墨颗粒粗细以及油墨黏度没有把控好,将会导致印刷品网点边缘发毛、网点变形、网点扩张,还会影响油墨转移量;甚至导致产品后加工烫印适应性差,成品出现掉金、糊版甚至爆墨等问题,因此,测试过程中应严控油墨颗粒粗细和黏度


03版辊的特性和适应性


在柔性版底色印刷过程中,陶瓷网纹辊由于其耐印力高、耐腐蚀、耐高温、网孔规则、网壁光滑、快速释墨、清洗容易且对刮刀损耗小等特点,不仅单次使用时间长,印版的使用寿命周期也更长;采用激光雕刻技术生成的网点穴更深、更光滑,比较有利于印刷传墨的均匀性。


同时,陶瓷网纹辊最重要的参数是网线数和网穴墨量,网线数越高,可以形成更薄、更均匀的墨层,网点表达层次和细节越丰富,在印刷过程中能减小网点扩大,保持恒定均匀传墨量。如果在印刷过程中出现浅色网点印刷油墨转移量不足、纸张表面平整度限制、印刷实地不实、网点丢失以及掉粉掉毛等印刷产品质量问题时,我们就需要根据承印材料的特性对合适的网纹辊网线数和网穴涂布量进行选择和测试,如表1。


表1 常用柔印项目载墨量和网线规格



产品上机试印和工艺验证


通过前期策划和准备工作,产品已具备上机测试条件,此次上机分阶段进行测试,确保每个测试都达到预期目标。根据我公司检测中心实验室多年来对不同纸厂单面涂布白卡纸平滑度的数据对比分析,不难看出,较进口涂布白卡纸,国产涂布白卡纸在平整度技术处理方面日趋完善,在对国产不同供应商的材料进行检测数据比对,结合其在不同印刷产品的应用实际检测结果对比,选择了森博博旺SBS(白芯白卡)以及红塔仁恒SBS(白芯白卡)作为本次实验的测试纸。考虑到环境温湿度对测试效果的影响,印刷环境温度过高或过低将会导致油墨黏度发生变化影响产品油墨转移性,因此试验将测试环境温度控制在23℃±5℃,湿度控制在45%~60%,与正常生产温度基本适应。


第一阶段,上机测试网穴墨量为13g/m2的蜂窝性陶瓷网纹辊,采用正六边形网点60°排列方式,其特点是传墨性好、压印小、留痕少,但在测试过程中纸张表面出现麻点、墨层堆积太厚,出现反拉,甚至印刷品表面出现满版流星雨现象。如图2。


图2 印刷品表面出现满版流星雨


现场分析,出现满版流星雨现象的原因有以下几点,其一,网纹辊蜂窝形状导致油墨压印不好、墨层不平;其二,雕刻网穴的深浅把控不一致,导致墨层堆积厚薄不均。因此,通过更改网纹辊的网穴形状、墨量、网点线数等参数再次上机测试,最终确定陶瓷网纹辊工艺参数为网穴墨量9g的斜线性网纹辊,网点形状为螺旋三角形网点线数100I/cm(250I/in),上机测试后墨层厚实平整、无拉条、掉墨现象出现。


第二阶段,测试了不同油墨细度的浅底色油墨,部分方案的承印物表面出现了油墨附着力差、印刷品表面出现深浅团状斑点、印刷品光泽度差的现象。由于胶印墨层薄,对油墨成分中颜料颗粒粗细要求极高,颜料的颗粒度偏大是导致印刷品表面粗糙、斑点、光泽度差的主要原因,因此,通过供应商对油墨细度的选择,或调整油墨研制工艺从而调整油墨细度,再次上机测试后承印物表面油墨附着力及印刷表面光泽度大有改善,如图3、图4所示。


图3 颜料研磨不好,导致颜料分散不好


图4 颜料研磨好,导致颜料分散均匀


第三阶段,针对油墨反拉问题,主要是在测试过程中印刷品表面油墨的干燥性不良导致的。处理方式是,8+2胶印机有剩余机组,将柔印机组后面两座机组空出来一方面延长油墨在承印材料表面干燥的时间另一方面可通过空余滚筒之间压力控制辅助提升印刷品表面油墨附着力。上机测试后墨层干燥以及反拉现象改善明显。


当然,在测试过程中我们不应该忽略油墨黏度对印刷效果的影响。通过调墨技术人员与机台操作人员多次调试上机验证后,确认UV柔印底黄黏度为21秒,同时配套的水性联机光油黏度为27秒,能保证印刷品墨色均匀,大版面平整,墨层耐磨保护力度好。


与此同时,我们还可以就产品浅底色色差稳定性和浅底色与其他专色油墨叠印之间的兼容性,在柔版水性底黄油墨及柔版UV专底黄油墨之间做一个比较,结论是柔版水性底黄油墨印刷品表面颜色暗,光泽度不高,而柔版UV专底黄油墨的墨层厚度平整,色彩明亮,如图5、图6所示。






图5 柔版水性底黄油墨


图6 柔版UV专底黄油墨


在达到上述目的之后,我们还应该考虑如何提高其稳定性和后加工适应性。稳定性指的是其牢固程度是否受外界因素如光、热、机械摩擦、压力、湿度等影响而有所变化;后加工适应性是指产品进入后续加工环节如丝印、烫金、凹凸、压纹、模切等再加工时,是否产生新的风险和隐患,因此需要同时进行表面改性测试。经测试表明在印刷品表面上清漆,可以改善印刷品表面平整度,增加产品表面保护力度,从而提高墨层耐磨性,也改善了后加工烫金效果。如图7所示。


图7 印刷品适烫性效果图


我们还知道,纸张的表面涂布难以做到均一稳定,这就给印刷品最终效果的稳定带来风险,在稳定底色色差、网纹辊参数验证确定、工艺改进测试基本确定的情况下,因为部分纸张表面涂布不平整,出现底色拉条、拉毛现象,我们又回到了前期纸张选择上。如果纸张不可避免的会存在这样的隐患,我们可以考虑,在设备第一机组给纸张表面现预涂满版UV撤淡剂打底,并与无UV撤淡剂打底方案进行比较,效果不言而喻,而且隐患也消除了,如图8、图9所示。


图8 无UV撤淡剂打底


图9 UV撤淡剂打底


第四阶段,小批量试生产,还需要注意合理安排印刷色序,严格控制生产过程中工艺参数以及合理调节陶瓷网纹辊、印版滚筒、压印滚筒之间的平行度和三滚筒之间的两端压力,印刷纸张从第一机组上满版UV撤淡剂然后到第二柔印机组,机台操作人员通过观察印刷图文表面传墨情况来调节陶瓷网纹辊、印版滚筒铝底树脂版以及压印滚筒之间的压力,保证印刷品表面的清晰程度,如图10、图11所示。印版采用铝底树脂版,其优点是套印精度较好,耐压耐印、墨层平实、变形量小。


图10 罗兰8+2胶印机柔印机组工作示意图



图11 柔印机组陶瓷网纹辊(左)以及铝底树脂版(右)


生产过程中,为保障其干燥效果,各机组UV干燥参数大致如下,第一机组上撤淡剂UV灯开启功率为7kW,全开;第二柔印机组浅底色UV灯开启功率为12KW,全开;第八座字红机组UV灯开启功率为6KW,全开;车尾三盏UV灯全开,开启功率为3×15KW;红外灯三盏,开启功率为90%,热风100%全开,测试现场如图12。



图12 联机测试



至此,整个测试和小批量试生产结束,对于浅底色烟包产品,我们通过对现有设备改造,调整陶瓷网纹辊网点形状、网线数以及网穴墨量等工艺参数经过纸张表面平整度选择、油墨颗粒粗细调整UV撤淡剂打底改善纸张表面凹凸不平,选择环保型UV固化油墨的应用,对胶柔印刷设备参数不断调试,最终实现了浅底色产品批量生产。




当然,胶柔结合的应用也适用于其他同类型的浅底色产品。具有很好的借鉴意义,笔者抛砖引玉,盼望更多新材料、新工艺、新技术等不断涌现,在质量改善、绿色环保、节能降耗等方面出一份力。


作者:云南华红科技股份有限公司 余强  蒋迎春 郭镇洪







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