水松纸印刷加工工艺分析.docx
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水松纸印刷加工工艺分析
水松纸印刷加工工艺分析
水松纸(tippingpaper)又名接装纸,是一种卷烟用包装材料,专供卷烟厂用作滤嘴的外包装,属特种工业用纸。
近年来,水松纸在功能和用途上有了很大的发展和创新,烟厂对水松纸的用途不仅仅局限于单纯的包装,更注重装饰性,对水松纸的印刷美观性有了更高要求。
同时,随着卷烟健康环保的呼声日益高涨,国家及卷烟厂对水松纸的健康环保性以及其在卷烟降焦工程中的作用也提出了更高的要求。
这些都使得水松纸的各方面性能要求不断提高,水松纸的生产加工工艺也不断改进。
水松纸简介
水松纸是通过对水松原纸进行印刷涂布及其他方式加工后得到的一种装潢纸,具有改善香烟外观的作用,现在的打孔水松纸与高透成型纸配合还具有降焦的作用,常见的水松纸有橘黄色和白色等。
水松纸的生产主要是使用涂料(色浆)或油墨对水松原纸进行凹版印刷,印刷色泽古旧、无光泽、有粉质感。
通过对水松原纸进行印刷加工和分切、复卷,使之在外观和内在质量等方面均能符合水松纸的使用要求,能够适应高速滤嘴接嘴机的工作要求。
此外,为了提高水松纸的装饰性能以及透气度,有些水松纸在进行印刷后还要烫金和打孔。
水松纸的生产工艺流程。
水松原纸的性能要求
原纸的性能对于成品纸具有重要的影响,原纸性能不好会在很大程度上增加加工过程的难度,造成各种问题,影响质量,增加原料消耗。
水松原纸质量指标及其在生产中的作用有如下几点:
1.均整性
有良好的匀度和最小的定量波动是生产品质优良的纸张的基本保证。
水松原纸的纤维分布均匀,厚度、紧度、透气度等指标波动小,可以保证加工过程中涂料吸收均匀、减小色差。
原纸生产要求横幅定量差尽量小,定量不均匀造成烟厂接嘴机不能正常接嘴。
若定量过高,则容易翻边、爆口、上腔不匀;若定量过低,则纸质薄,在搓板式接嘴机上使用易起皱,胶水渗透造成露底。
2.施胶度
施胶度影响原纸在加工过程中吸收涂料的量。
施胶度过低时,吸收涂料多,涂料消耗增加,成本提高,而且纸质变硬、发脆,影响烟厂接嘴机接嘴;施胶度过高时,不利于涂料吸收,影响水松纸的外观和粉质感。
3.纵向抗张强度和表面强度
纵向抗张强度好的水松纸能够适应卷烟厂高速接嘴机的运行要求,不易断头。
表面强度好,则印刷时可避免发生掉毛掉粉等问题,有利于提高印刷质量。
4.其他性能指标
其他性能指标有孔眼、褶子及荡边等。
若有孔眼,将会导致印刷时涂料粘辊或在接嘴机上胶时发生胶水渗漏,因此不能有明显的孔眼。
原纸中的褶子会影响印刷、复卷和接嘴机操作,影响外观质量。
若有荡边,则纸张两边会松紧不一致或出现荷叶边等,将会造成印刷中纸张两边受力不均匀,易褶皱甚至断裂,影响使用和外观。
水松纸烫印工艺中影响产品质量的主要因素
近几年,高档卷烟的不断推出使得水松纸烫印的应用日益广泛,并呈上升趋势,
如湖南常德卷烟厂的蓝色硬、软包芙蓉王产品,武汉卷烟厂的红金龙、黄鹤楼系列产品,长沙卷烟厂的“黑和”系列产品等。
与烟包烫印工艺相比,水松纸烫印工艺在某些方面难度要更大一些。
水松纸属于卷筒类材料,大多采取圆压圆烫印方式,有整体烫印,也有单盘烫印。
烫印设备以国产设备为主,如浙江海宁腾达、瑞安强大、西安黑牛的设备,也有进口设备,以法国尚邦为典型。
加热方式采用电或油加热。
烫印版滚筒为整体版,不能像烟包那样做局部版,基材为铜和钢(铜材的导热性能好,钢材的耐印力高)。
由于水松纸产品的定量较低,一般为40g/m2左右,因此对车间的温、湿度要求较高,最好能够保持恒温、恒湿,同时对压印滚筒的硬度、材质也有很高的要求。
在水松纸烫印工艺中,影响产品质量的因素主要有以下几个方面。
1.电化铝的影响
在水松纸产品的烫印过程中,电化铝质量与烫印质量息息相关。
如电化铝松紧度不当(太松和太紧)会引起烫印不实;热熔胶的温度不当会引起烫印糊版;生产时电化铝的固化时间过长或过短、张力过大或过小、色相不正确或不稳定等也会直接影响到产品质量。
浙江温州泰昌、温州宇狮、广东四会太阳等公司生产的水松纸烫印用电化铝的质量都比较稳定。
从某种程度上说,把握好电化铝的质量就相当于控制好了产品质量的一半。
2.承烫材料的影响
承烫材料对水松纸产品烫印质量的影响主要表现在承烫材料表面的墨层上。
如油墨中作为冲淡剂的白墨加
入过量,会反拉电化铝,引起烫印不实。
此外,墨层的耐温性能和厚薄程度也会影响烫印产品质量,特别是在采用珠光油墨印刷时更要注意。
3.烫印速度的影响
烫印速度过慢,烫印图案大都不清晰(有特殊要求的产品除外),随着速度的提高,电化铝的性能和烫印温度、烫印压力达到最佳状态,产品上的图案、文字、线条就变得清晰。
水松纸烫印的机速绝大多数以40米/分钟左右为宜,并应视图案的复杂程度、文字的大小、线条的粗细进行调整。
4.烫印温度的影响
烫印温度的高低对产品质量起着关键的作用,烫印温度过高,容易引起图案发花;温度过低,容易引起烫印不上。
采用油或电加热的方式、选用铜或钢做基材的烫印版在温度控制上也有很大差别,一般随机配备温度检测仪,主要用于检测烫印版表面的实际温度。
5.烫印压力的影响
烫印压力主要指橡胶压辊对烫印版的压力,其在水松纸烫印中也起着相当重要的作用。
压力过小会引起烫印不上,过大会导致糊版,并有可能引起水松纸产品爆线、烫金版的使用寿命缩短。
设置压力时,应从小到大逐步增加。
水松纸是属于印刷型的加工纸,它是利用水松原纸进行涂布印刷加工而成的。
水松原纸的质量直接影晌水松纸的质量。
水松纸系卷盘纸(跟卷烟纸相仿),其宽度有38mm,48mm,50mm,64mm几种,盘纸长度是2500m。
涂布印刷加工时,将具有一定特性的稠性涂料,通过印版印在纸面上,连续印刷两次以达到对产品的要求。
这种印刷机是由两道印辊、干燥部、机械传动、退纸部、卷取部、涂料
色浆盘等组成。
印版的材料是铜(或铜合金),采取电子扫描雕刻工艺,根据水松纸的花纹要求绘制。
印版经过雕刻后,表面上还要镀上一层铬,其目的是保护印版,防止磨损,延长其使用寿命。
凹印色序:
表印,由浅到深:
白,黄,品红,青,黑;
套印精度
轮转凹印套印精确的关键是保证卷料张力稳定。
几乎所有的套色跟踪装置,从早期的IC470到DT860,以至后来的DT950,其正常运作的前提都是系统的张力稳定。
光电检测装置把印在薄膜边缘的套印标记转换成脉冲信号输入计算机,将此脉冲与计算机内的标准设置相比较,计算出变化量,该变化量与套印误差的大小成正比。
计算机将其转换为电压值,
经处理后驱动电机及机械执行机构对误差进行修正,并在显示屏上显示误差的大小和方向。
由于这种自动调整过程是一种循环的、不间断的动态平衡过程,既要使误差及时、快速得以纠正,又要避免由于纠正时的超调而使系统不稳定,因此检测误差的光电装置的导通角一般是在版辊旋转360?
中的5?
-7?
,即版辊旋转一周的1/6时间内执行操作。
纠正误差的机构有两种,一种是卷料纵向的调节辊机构,通过调节该辊的上下位置来改变卷料到达压印位置的前后;另一种是改变版辊相位的伺服机构,直接调节印版。
从控制的直接性和快速性来看,伺服机构明显优于调节辊机构,但伺服机构有一定的技术难度,设计调整不当有可能使系统不稳定。
由于凹印套准是建立在卷料进料的精确定位上的,因此卷料张力的波动就会影响到套印精度。
传统凹印机造成张力波动的因素一般有以下6个方面。
(1)收放卷料卷直径的变化引起卷料张力的变化。
(2)加减速时张力的变化。
(3)印刷基材本身张力的变化,如卷料厚薄不均匀,有荷叶边,纵横向拉伸强度变化太大,或者卷芯不圆造成料卷的跳动。
(4)卷料在印刷过程中的变化,如薄膜在干燥时受热变形,而牵引张力又比较大,致使薄膜被拉长,或者纸张在上墨时吸水过多,烘干时受热收缩,材料本身发生变化。
(5)机组式凹印机各主要构件如底座、墙板、导辊等的制造精度和装配精度存在偏差。
例如底座组装的平面度和直线度,墙板与底座组装的垂直度,各导辊组装的水平度及它们相互之间的平行度,它们各自的跳动量偏差,质量动静平衡偏差等。
若误差超标,当卷料在众多导辊上运行时,张力就会有微小的变化。
传动中各齿轮从理论上应做到无间隙精密传动,确保各色组的版辊同步运转,但由于采用的是齿轮传动,尤其是设备在运行3年多后的正常磨损,间隙增大,印刷过程中引起传动同步误差,也势必使各印刷单元的张力发生变化。
(6)机组式凹印机在印刷过程中每一色组的加压都会影响卷料通过时的运行
速度,理论上的同步速度其实会有误差。
若各色组加压不同,却采用相同的版辊直径递增的方法来提高各色组的线速度,对整个系统的张力也会有影响。
伺服型凹印机考虑了上述因素中的大部分,然而在材料变形方面的补偿,以及在各色组加压不同而造成机械同步速度损失上的补偿,由于难于建立数学模型,电脑自动调整的基础不扎实,所以对张力波动的控制还是很有限的。
轮转凹印机与单张纸凹印机在套准方面的不同之处在于,后者在前规和侧规的作用下保证纸张定位正确,然后在纸张静止状态下印刷,而前者是将卷筒状的纸张在张力恒定的条件下拖曳到位,在动态情况下印刷,套印精度是不同的。
行业标准CY/T6-91“凹版印刷品质量要求及检验方法”中规定的套印允许误差见表1,国家标准GB7707-87“凹版装潢印刷品”中的套印允许误差见表2。
行业标准针对书刊印刷品,国家标准针对薄膜印刷品,比较这两项数据,张力对套印精度的影响可一目了然。
那么,有没有卷料的张力基本不影响套印精度的,有,典型的例子是卫星式柔印机。
在这种结构的设备上,卷料在一根橡胶压辊的作用下,紧贴在一个直径达2-3米的金属中心压印滚筒表面,包角达85%以上,并同中心压印滚筒同步运行。
中心压印滚筒内有恒温的冷却水,保证滚筒表面的温度不超过40?
,以使薄膜不变形。
相邻色组的距离很短,一般在0.8米左右。
各色组间没有机械同步速度的损失,无须做任何补偿。
根据轮转印刷中卷材的张力基本上是前后线速度之差的原理,卫星式柔印机其实是在印刷单元零张力的条件下印刷的,这就避免了薄膜印刷中由于张力的变化引起套印不准,只要依靠版辊传动的准确就能保证套印的精确。
10年前采用传统齿轮传动的卫星式柔印机的套印精度就能达到在?
0.1mm左右,近几年推出的伺服型卫星式柔印机,其套印误差可以达到?
0.07mm。
因此,凹印的套印精度受到张力波动和材料形变的影响,有着先天不足的缺陷,如果印刷基材预先定型,如双向拉伸过的BOPET,套印精度就要好一些,若是没有经过定型的PE,套印就困难些;即使对同一种材料,如BOPP,厚一些的
不易变形,薄一些的容易变形,其套印的精度也是完全不同的。
从目前的凹印机结构来看,要显著减少由于套印误差引起的损耗,尚需时日。
刀丝(刀线)
刀丝是凹印的常见故障,根据刀丝在产品上出现部位的不同,一般可为明刀丝与隐刀丝。
国家标准中对刀丝的定义是:
刮刀不良引起的顺滚筒旋转方向出现的非正常条状墨线,英文表述是Doctorbladestrakes。
这种刀丝出现在凹版图文的边缘处,是油墨在凹陷的图文处拉出的墨线,我们一般称之为明刀丝。
在凹印企业里经常会见到机长耳朵上夹一根竹签,在巡检中如发现有刀丝就用竹签在刮刀上挑掉,这类刀丝就是明刀丝。
还有另一种刀丝,国标上的定义是:
在网墙上的尘粒、墨刀或纸屑等引起的彗星状的条纹,英文表述为Cometstreak。
这种刀丝出现在凹版镀铬表面原本不应该有油墨的地方,不限定在版辊轴向的某一点,断断续续地出现,时有时无。
处理这种刀丝时,操作人员一般把刮刀退下,然后重新压上去,有时候这种处理会有效,但大部分时候操作人员会无所适从。
企业中也有人把这种故障称为窜墨,意思就是刮刀没有把油墨刮净,油墨从刮刀下窜出
来。
当然,这种刮墨不净跟由于刮刀角度和压力没调整好导致的刮墨不净不同,后者产生的刮墨不净故障,从版辊表面上看油墨是刮净了,但在产品的边缘能很清楚地看到薄膜被浅浅地染色了。
而隐刀丝则不同,刮墨后的版辊表面确实没有油墨,薄膜两侧丝毫没有被染色的痕迹,但就是在版辊表面不应该出现油墨的地方,油墨时而呈线状漏出,印在薄膜上成为刀丝。
造成第一种刀丝的原因一般是:
?
油墨中的超常颗粒(沉淀或析出);?
无机杂质的存在;?
不良生产环境的影响;?
油墨黏度过高;?
刮刀有缺损;?
刮刀的安装角度不正确;?
版辊的表面光洁度和网穴的光洁度不够;?
油墨表面张力同版辊的配合不合理。
造成第二种刀丝的原因主要是:
?
版辊不正常的径向跳动,凹印行业标准CY/T9的数据是?
0.03mm,笔者认为单张纸出版凹印的标准用在轮转凹印上,该数据应该略高一些;?
版辊的表面光洁度,CY/T9的相关数据是Ra?
0.4(微米);
从刮刀下漏出的墨线。
?
固定的刮刀架与刮刀的刚性;?
业内对刀丝的产生还有一种“活性粒子假设”,认为:
?
油墨在加工和使用过程中,树脂和颜料在研磨、撞击和搅拌等外力作用下使分子链断裂,产生带极性的离子或基团,即活性粒子;?
刮刀和版辊的摩擦使版辊的镀铬表面产生较多的铬离子;?
活性粒子在印刷过程中不断产生和结合,并黏附在版辊上,积聚到一定
约2/3的活性粒子转移出去,剩余部分继续结合、累积;?
当有量时会窜出;?
外来粒子成为吸附剂或成核剂时,反应加快,造成更密的刀丝出现。
因此,这种假设的结论就是:
这种情况产生的刀丝不是由刮刀产生的,而是印刷过程中内部化学反应的产物。
“活性粒子假设”其实是认为这种故障的产生无法用物理方法测定,要彻底解决它是困难的。
笔者认为凹印刀丝的产生原因是可以测量也可以检查出来的。
对于第一种刀丝,不管是油墨中的灰尘或杂质,还是沉淀析出物,均可用一定目数的筛网过滤而检出。
这种检测方法也适用由于静电过大而使灰尘吸附、凝结成过大的颗粒,卡在刮刀与印版之间形成的刀丝。
油墨黏度是否合适,用黏度杯测一下就可以判断。
至于刮刀的安装情况,依靠目测和手动调整都可解决,不是难事。
印版的质量问题,只要按照制版厂的出厂数据复测,也完全能把握住质量关。
至于油墨张力同版辊的配合,主要靠历史数据的积累和分析,油墨的表面张力主要同所用溶剂有关,一般而言,油墨与溶剂的参数没有改变,张力配合不会出问题,若出现问题,一般是在油墨方面。
应该注意的是,油墨和溶剂都是化工产品,印刷企业可能对其不很熟悉,因此在采购或领用时有时可能会出错,所以企业质管部门应该制定相应的检测方法和检测数据,以保证该类材料的准确性;若发现有问题,简
单的办法是换用,当然也可以添加一些助剂来加以改变。
所以,上述寻找刀丝产生原因的结论是:
只要查出不正常的数据,也就有了相应的解决办法。
对第二种刀丝,更要强调查数据,要查印刷机与版辊的相关数据。
根据笔者多年来对凹印一线的了解,一线员工一般不会去测量这些数据,因此当相关数据出问题时,也拿不出相应的解决办法。
其实这种刀丝的产生,正是版辊的跳动与刮刀的跳动不同步,如果我们利用刮刀的弹性或版辊的粗糙度,使刮刀做到随着版辊跳动,从而达到不使油墨从刮刀下漏出的目的,从而堵住了墨线从刮刀下窜出的漏洞。
至于“活性粒子假设”,笔者只想提一个问题:
同样使用溶剂型油墨的柔
印,为什么从来没有遇到过刀丝这个问题呢,
色差
凹印的色差是个大问题。
目前业内控制凹印色差的关键工序定位在签样或重新印刷时的确认,因此各家印刷企业一般都要求客户签字来确认标样,而且在制作标样时一般都要做较深、较浅和标准三种,每次印刷都要在这个标准范围内对照。
国家相关标准规定在L*?
50.00条件下,同批同色色差?
E必须?
5.00;在L*,50.00条件下,同批同色色差?
E要?
6.00。
请注意同批同色色差与不同批印刷时的色差区别,这是两个不同的概念。
一些大客户一般不会仅采纳国标的数据,而是根据自己的需要提出不管是同批还是异批印品,色差必须要?
2.50,甚至?
2.00。
色差与成品率紧密相关,尤其当用户提出印品色差超标,要批量退货或价格打折时,色差问题就关系着企业的利润和市场。
因此有必要探究凹印色差产生的原因,及其不易控制的几个节点。
在根据标样重新印刷时,在色差方面有几个节点是业内普遍控制的,如油墨色相和黏度的控制,实际操作时还可以借助调节刮刀角度来微调墨色。
但是一旦开印以后,凹印的色差控制会碰到不少棘手的问题,这些问题主要是:
(1)油墨黏度变化。
薄膜凹印基本上采用溶剂型油墨,这类油墨的特点是靠挥发结膜使油墨牢固附着在薄膜上,因此油墨中的溶剂挥发快,油墨黏度变化大。
油墨黏度的变化其实就意味着油墨中颜料比例的变化,这种变化直接影响到颜色的饱和度。
印刷复制工艺的一个重要控制点是印品的密度,当油墨的饱和度出现很大变化时,密度控制又谈何容易,由于凹印机的印刷单元是敞开式的,油墨中溶剂的挥发极快,按现场控制经验,每隔15-20分钟就要用黏度杯测一次,并补充一勺溶剂。
因此在这种循环往复的黏度变化中,油墨的颜料比例也一直处在比较大的变化之中。
(2)版辊网穴储墨量的变化。
电子雕刻凹版采用的是倒棱锥体网穴,在110?
-130?
电雕针作用下,其网穴的底部窄小,不光洁,容易积墨,油墨转移不彻底。
尤其在高光小网点上,这种网穴的特点是随着网点面积的缩小,其深度也变浅。
根据网穴的体积计算公式V=a2h/3,当网穴底部积墨时,h急剧减小时,网穴的储墨量相应减少,转移到印刷基材上的油墨更少。
另外,当版辊的镀铬层不耐刮刀的磨损而变薄时,h也会发生微小的变化,虽然只有几个微米,但由于h减少的部位是在倒棱锥体的最大面积这一段,因此储墨量的变化也是相当可观的。
(3)当油墨黏度和版辊网穴的储墨量发生变化时,凹印机上并没有相应的自动调节机构可以用来调整,以使之恢复正常。
凹印在调整色差时用的方法,除了调整油墨以外,就是微调刮刀的角度,使版辊上携带的油墨量略有变化。
但是这种调节不是即时的,而是滞后的,往往是一卷印品下机后检测才能发现问题,并采取相应的解决措施。
检品机在对凹印色差的控制方面也处于同样的地位,用检品机控制印品的色差,其软件必须要拥有将每一张待检印样同确认的标准样进行比较的功能,但现在不少控制软件还只能做到将后一张印样同前一张印样进行比较,因此使用这类软件的检品机在控制色差方面是无能的。
不过,即使检品机检出了印品的色差,可以保证有色差的印品不流入到客户手中,但损耗已不可避免地造成了,对降低质量损耗无补。
油污与丢点
墨点污染
墨点污染主要是在印刷速度提高后,油墨会沿着版辊的切线方向飞溅到薄膜上,造成印品损耗。
凹印机上的防护设施就是在刮刀夹板的下方安装一块挡墨板,但这个装置无法根据版辊直径的不同而自动调整挡墨的位置,因此油墨会顺着版辊两端旋转的切线方向飞溅开来。
差不多所有的凹印机都会由机长在印刷单元的左右两端各贴两张卡纸,拖到版辊上以作挡板之用。
凹印的正向单刮刀上墨系统对油墨在版辊切线方向的飞溅,在设计上是有缺陷的。
这个问题本身并不是无法解决,笔者操作过德国采用毛刷结构的喷墨凹印机,此类故障就要少得多。
而且同样是使用液体油墨,使用双刮刀上墨系统的宽幅卫星式柔印机,就基本上没发现过这种故障,这是因为它采用的是全封闭腔式刮墨刀,有上下两把刀片,真正起到刮墨作用的是一把逆向刮刀,另一把正向刮刀则起到挡墨作用。
油墨仅在封闭腔静电吸墨装置就是为了解决这个问题而诞生的。
在胶辊方面上,为了传动的稳定,静电吸墨装置采用较高硬度的橡胶。
在压力方面,为了能把小网穴中的油墨吸出来,采用了能产生静电场的胶辊,使胶辊透过纸张把网穴中的油墨吸附上来,而不必增大压力。
实践证明,静电吸墨是有效的,但不是万能的,配置静电吸墨装置的凹印机能够改善纸张印刷时的小网点缺损,但不能彻底消除这个弊病,因此凹印仍然必须选择纸张。
这是因为油墨在静电场作用下的顺利转移,除了前述的三大因素外,还有一个大家一般会忽视的因素,即网穴的光滑性,油墨只有在网穴光滑的情况下
才能被顺利吸出,若网穴内部高低不平,处处对油墨起黏滞作用,即使有静电场的吸附仍然不可能被完全吸走。
凹印制版过程中对网穴光洁度的控制还有缺陷,常用的方法是在电雕过程中用刮刀去掉电雕时的毛刺,但对于使用
110?
-130?
电雕针所刻出的倒棱锥体网穴的凹凸内部却是无能为力的,换言之,对油墨在倒棱锥体网穴内部的滞留是无能为力的。
背黏和溶剂残留
凹印产品,尤其是凹印薄膜产品,由于干燥系统故障,印品没有干透,往往容易背黏,即油墨表面干了,但收卷后,由于膜卷张力的存在和薄膜的收缩,对膜卷内的油墨层会产生一个较大的正压力,这个压力会使里层薄膜的背面黏上外层薄膜上印刷的油墨,使印品脏污,造成质量损失。
分析背黏故障的原因,首先要检查油墨的质量,即树脂连结料的质量。
常用的方法是Blocking测试:
用刮棒在PE膜上制得印样,2分钟后将印迹相对折叠,
-500g/cm2压力,恒温60?
,历夹在两片20mm×20mm薄玻璃片中间,上加300
时24小时,检查印迹是否黏连,以不黏连为合格。
印刷基材中的低分子物(如滑爽剂、抗静电剂等)析出,也会使油墨对基材的附着力下降,产生背黏,甚至墨层脱落现象。
常用测定薄膜表面张力的方法进行判定,并决定相应的解决措施。
绝大部分背黏故障的原因在于印品没干透,即溶剂残留量偏高。
虽然用手轻触印品墨层并不黏手,但收卷后在一定压力下,油墨中残存的溶剂使墨层软化,造成背黏。
干燥不彻底造成背黏,这是从表面上就能看到的,但背黏的更大危害在于印品中的溶剂残留会对内装的食品产生污染。
这是因为凹印所使用的溶剂型油
墨,虽然通过干燥能挥发掉绝大部分溶剂,但残留溶剂会随着时间的延长迁移到包装的内容物上,对食品造成污染。
近来,我国政府和有关部门十分关注食品包装的安全性,并已启动QS认证,严格控制食品包装的溶剂残留量。
印品油墨干燥不彻底一般有以下几方面原因:
(1)版辊网穴较深,有时候会达到60µm,上墨量大,干燥会有困难。
(2)为保证高光小网点的顺利转印,凹印生产中必须要向油墨中添加慢干剂。
(3)混合溶剂的综合平衡不易掌握,造成慢干剂大量滞留于油墨中。
(4)某些里印工艺的最后一色印刷白墨,然后就收卷,干燥和收卷单元的距离过短,干燥困难。
而且用白墨铺底时要求墨层的遮盖力要高,一般来说其上墨量是所有颜色中最大的。
(5)薄膜印刷时,干燥装置的温度不能过高,烘道不能过长,否则薄膜会发生拉伸变形,影响到套印精度与印品长度。
常用的方法是采用低温、大风量,在干燥工艺上采用挥发,舍弃了蒸发。
(6)溶剂挥发对大气条件有依赖性,当环境气压较低时,用机械式的排风装置就很难有效控制干燥效能。
(7)印品表面的墨层同大气的接触表面有一个分界层(国外称为Boundarylayer,国内有人译为镜膜),这是一层包含热量、空气和溶剂蒸汽的混合物。
油墨干燥时在热量的作用下,油墨中的液态溶剂会蒸发并移动至分界层,若分界层中无溶剂,溶剂蒸汽将很容易转移到大气中。
但随着分界层中溶剂蒸汽浓度的不断增加,蒸发比率将减小,当分界层中的溶剂蒸汽趋于饱和时,蒸发过程将停止。
传统的凹印干燥工艺没有重视分界层的存在,忽视了蒸发在干燥中的作用,虽然对烘道的曲线做了一些改进,减小了风阻,提高了风量,但由于这层不随空气流动的分界层的存在,将油墨中一些未挥发的残留溶剂包裹在其中。
目前凹印在解决干燥问题上常用的方法是:
?
在油墨中加入快干溶剂;?
降低印刷速度,以延长印品在烘道中的干燥时间;?
改进凹印机的烘道曲线,减小风阻,加大风量,甚至加长烘道,提高干燥效果。
由于凹印行业以前对干燥问题并不是很重视,所以对干燥过程的一些理论问题没有充分的准备,例如对分界层的认识。
不少凹印机上的干燥装置将含有溶剂蒸汽的热风第二次回用,直接返回烘道,称为热风循环,殊不知正是这种含有大量溶剂成分的热空气抑制了溶剂的蒸发。
因此对于国家在溶剂残留方面提出的新的控制参数,凹印工艺还无法在各种气候条件下都能绝对控制,在关系人们健康的食品和药品包装印刷方面,这将是一把高悬于其上的达摩克利斯剑。
.凹印缺陷解决办法
凹印产品在以上6个方面存在着质量风险,当然还不包括由于油墨的质量和使用问