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塑料凹版印刷小网点丢失原因
时间:2014-03-28   来源: 包装前沿   阅读:4129次

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  摘要:本文分析了塑料凹版印刷中,针孔、白点产生的原因,并分别从印刷材料(承印物塑料薄膜、纸张等)、印刷版辊(网纹辊)和压印滚筒、印刷油墨等影响因素着手,提出改善方法。

  在塑料薄膜凹版印刷上,特别是大面积实地和浅网(高光网点)印刷、渐变网点印刷上,经常会在墨层上有细小的点状孔眼出现, 或在高光部分小网点丢失,这就是针孔,俗称小白点。产生针孔的原因有很多,但其根本原因一般是油墨在网纹辊、印版、承印物(塑料薄膜、纸张等)上不能良好地转移而造成的。目前针孔可分为化学针孔和机械针孔两种,会在不同部位和不同面积、不同数量、大小不一,且呈现无规律分布的针孔称为“化学针孔”。若在同一部位、同一大小面积并且数量相同的称为机械针孔。

  塑料凹版印刷中,小网点印不上的原因很多, 主要有以下几种现象:

  一、印刷材料(承印物塑料薄膜、纸张等)引起

  1、 如果承印物表面存在脏物、油污、异物和小孔,(晶点、小黑点、低分子物、杂质),在薄膜表面形成弱界面层,油墨无法转印其上,就会产生针孔故障。一般承印物表面只允许少量不影响印刷效果的小晶点存在。

  2、薄膜表面电晕处理值低。BOPP等膜电晕处理面低于38dyn,PET低于50达因、OPA等膜电晕处理面低于52dyn, 或薄膜添加剂量超过500PPm, 爽滑性大, 爽滑剂表面游离析出物多, 堵塞印版网点,产生油墨附着不良, 流平性差,出现针眼现象。塑料簿膜电晕处理面不全面, 存在断断续续或局部无电火花处理也会产生局部不规则针孔现象。

  3、薄膜带静电较大,易吸附空气和环境中的大量灰尘, 使印刷油墨产生阻隔而出现针孔现象,特别是高速运转的设备和幅面较宽的材料更要注意静电的影响。

  4、吸湿性大的簿膜(如尼龙、玻璃纸等) ,含水率超过3% 则会引起复合干燥减慢产生气泡堵塞小网点而产生针孔。

  5、材料中添加剂太多遇热上浮,堵塞小网点产生小网点印不上。

  6、薄膜表面粗糙度太大(一般Ra控制在0.08~0.16um之间),若相差太大,印刷油墨无法填满凹穴而产生空白点或复合不牢现象。

  二、印刷版辊(网纹辊)和压印滚筒的影响

  凹版塑料印刷转印过程中的3大要素为橡胶辊的硬度、所施加压力的大小、转印材料的平整度。其转印特点是用一定硬度的胶辊,在压力的作用下将网穴中的油墨吸出来,转移到承印物上,由于印版网穴形状的特殊性,油墨的转移一般仅有50%~70%,因此在电雕制版时就应该将这些因素考虑进去。

  1、凹版印刷的印版一般是由大小不一、深浅不一的网穴组成的电雕版辊雕刻出的印版,其在使用一段时间后,已经发生磨损,特别是小网点(浅网、3成以下网点)因网穴较浅,网点形状很少有完整的,特别容易磨损。这样局部上墨量就会减少,或是网穴上有些被异物堵塞,也会出现供墨不良问题,也会导致承印物表面局部不上墨而出现针孔现象。因此在电雕制1~3成版时,应适当提高电雕网点数,在制作渐变网时,则应将各个小网点色调拉开距离,以保证渐变的完整性和协调性。

  2、如果印版表面没有抛光亮, 或有轻微腐蚀, 或有异物附着于压印滚筒表面,导致被腐蚀部位无法转移上油墨也会出现针孔。一般印版表面粗糙度要求Ra≤0.4nm。其次, 印版表面存在沙眼, 从而导致针孔的出现。这类针孔的分布一般很有规律且形状相似,因此在上版之前应对印版进行仔细的检查, 最好用800目或1000目日本凹版修饰网布对印版进行打磨抛光数次后再使用, 以免因版的问题而导致针孔的故障,同时也可以大大减少印刷条杠的产生。

  3、印版径向圆跳动度大, 产生小网点印刷丢失( 印不上) 。一般上好版辊后, 用千分表测试版辊跳动情况, 误差在 ±10um之内属于优质, ±(20~30)um可以接受, 超过30um就会产生印刷质量问题。版辊两边的倒角半径和倒角表面粗糙度也有一定程度上的影响(印压不实,产生无规律跳动而影响油墨转移)。

  4、压印滚筒及调节。如果压印滚筒上有脏物, 太软或太硬, 或结皮老化都会导致承印物表面高低不平, 而产生针孔。一般印刷塑料薄膜压辊的硬度为70~80肖氏硬度会比较适合, 而用于纸张凹印的应为80~90肖氏硬度。橡胶滚筒硅胶部分厚度为15~18mm为宜,若太厚不易冷却, 太薄又会影响到印刷质量。

  5、印刷压力: 如果印刷压力不当, 不均衡, 承印物与印版之间未能形成良好接触, 承印物局部不能转移上墨, 从而形成针孔, 特别是实地、渐变印刷时,整个印刷压力的平整性特别重要,在印刷塑料薄膜时,压印胶辊硬度要略微高些,但压力不能太大,否则薄膜通过压印部位时会打皱。一般施加于橡胶压辊的压力不大于15Mpa。

  三、油墨的影响

  要了解油墨,首先应区分油墨的粘度和粘性。粘度是油墨流动性中最重要的性质。粘度的大小主要是由油墨本身的组分所决定的,是流体分子间相互作用而产生阻碍其分子间相对运动能力的量度,是分子内部本身的阻抗,即流体流动的阻力。如油墨连结料的粘度大,则油墨的粘度也大。而粘性可以定义为一种物质的粘着性。粘性是相对数值,油墨在印刷机上,从墨辊到印版,从印版到承印物每一次传递中,油墨层都要发生一次剥离,油墨的粘性就是阻碍墨层剥离的能力。油墨的粘度越大,粘性也越大。在高速印刷中,油墨的粘性必须低于临界值,否则油墨不可能转移并附着在承印物上。

  1) 如果油墨的润湿性差, 流平性不好, 无法按要求润湿承印物, 转移的墨层部分发生收缩, 也会导致针孔现象的产生。可适当在油墨中加入1.5%左右的表面张力调节剂, 以改善油墨的润湿性和流平性。

  2) 在印刷过程中, 由于油墨调配不当, 不能在印版、承印物表面形成连续的墨层,就容易产生针孔故障。油墨粘度过小,遮盖力差,干燥后就容易出现针孔。此时应分清针对油墨的真溶剂和假溶剂,适时调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,在印刷过程中油墨扩散不匀或存在气泡,导致油墨转移不佳,从而产生针孔。此情况可改善油墨的流平性,调节刮刀,使墨层厚度适宜,同时还可在墨槽中加入适量的消泡剂。

  4)油墨的干燥速度与印刷速度是成正比例关系,油墨干燥太快或有风直接吹在版辊上,使网纹辊网穴中的传墨量减少且不匀,从而出现针孔。

  5)生产时如果油墨没有使用回流巡环系统,油墨就有结膜的可能,或油膜喷口空气含量大,一旦有空气进入,产生孔隙、气泡,干燥后就会出现针孔。

  6)油墨的颗粒大小也会影响小网点的再现。因此购买油墨应用细度仪测其细度,一般应≦15um。

  7) 油墨的适应性调节:包括粘度、色浓度的调节,可用粘度自动调节器调节,在油墨色浓度上,切忌用溶剂冲淡,要用专门的冲淡剂来调节,以免因油墨颗粒冲稀产生小网点印刷丢失。

  8) 在印刷一段时间后,油墨会产生许多活性基团,这些基团会与凹版滚筒的铬离子结合,当这些结合物出现在渐变版的浅网部分时,其结合力会阻碍油墨的转移,从而造成堵版、起花点、小网点印刷丢失。

  四、其它方面影响

  1)刮刀调节不当, 导致上墨量小, 供墨不均, 特别是印刷实地面和小网点版时也容易引起针孔故障。一般凹版塑料印刷使用刮刀硬度在500~600维氏硬度间, 刮刀压力为30~35N, 刮刀角度约为45度较适宜。

  2) 印刷过程中环境温湿度十分重要, 如果环境温度低, 湿度大, 油墨的粘度大则流平性就差, 就会导致针孔故障。冬天或夏天,气侯干燥,快干溶剂挥发快也容易引起小网点堵塞,油墨印不上而产生小网点丢失。

  3)溶剂的挥发速率对印刷墨膜的影响。

  溶剂急剧挥发,油墨未能充分流平而形成许多针孔,而空气中的小水珠凝结在墨膜上产生花白,或残留溶剂从内部挤出形成气泡(爆孔)。一般印刷车间温度23℃±5℃,干湿度差65%±5%,较适宜,也可以适当加一些慢干剂,以提高油墨的流平性,注意不得加入苯类溶剂,并注意残留溶剂量只能有3mg/m2量才能达到基本要求。同时印刷机上最好安装静电消除器和承印物清洁器,以防止灰尘杂物遗留在承印物表面。

  4)浅网转移不良

  产生不规则的浅网转移不良时,网点呈不规则形状, 因此可以排除因添加剂上浮而产生的网点堵塞现象, 此现象的漏印点是圆的白点,而且会全面开花。因此建议测一下该批材料的电晕均匀度即是否都大于52达因(以BOPA为例), 此外检查油墨是否有杂质、导辊、压辊是否有脏物以及静电场情况,另外该材料是否存在间段性纵向厚薄现象,间段性纵向厚薄现象在测厚仪上是查不出的,只能通过平行拉长2~3m注意观察或通过印刷机张力崩紧观察。此外,空气中的湿度较大,尼龙膜又是吸潮性大的材料,若膜面吸附水珠,就有可能产生小网点丢失现象。

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