烟包凹印水性油墨的研发改进与推广应用

时间:2016-12-02 17:03:14来源:科印网作者:刘丰杰

  在“大众创业、万众创新”的新常态经济形势下,我公司作为山东中烟工业有限责任公司将军烟草集团有限公司旗下的一家烟包印刷企业,面对卷烟销量下滑、烟草行业安全卫生标准升级、VOCs排污费征收等诸多挑战,深刻意识到技术创新是企业发展的永恒主题,身为一家国家认定的高新技术企业,做好技术创新工作尤为重要。

  2013年,我公司积极倡导绿色印刷,启动了《白卡纸凹印水性油墨的研发应用》项目,历时三年,经深圳布瑞特水墨涂料有限公司等油墨供应商的鼎力协助,在凹印水性油墨的流平性、印刷稳定性以及使用成本等方面取得了突破性进展。更值得一提的是,印刷速度可达160m/min。

  我公司主要产品为泰山系列“泰山(白将军)”烟包和“泰山(红将军)”烟包,年产量均在20万箱左右。其中,“泰山(白将军)”烟包印刷工艺比较简单,采用四色凹印连线水性上光,油墨底色以金红色为主。该烟包具体的工艺试验过程已于《印刷技术-包装装潢》2013年第20期之《烟包绿色印刷工艺探索—烟包水性油墨凹印的推广实践》一文中做过详细介绍,我公司也已于2015年下半年实现了“泰山(白将军)”凹印水性油墨产品的批量生产。

  相比之下,“泰山(红将军)”烟包的印刷工艺难度较大,为七色凹印:珠光金色→二次珠光金色→灰三角底色→红底色→黑条码→青光金色→水性光油,其中红色和珠光金色为大面积实地印刷,这种多色叠印且满版实地印刷工艺给产品的VOCs指标控制带来诸多难题,但我公司不畏困难,通过工艺调整和多次试验,目前已成功实现“泰山(红将军)”烟包凹印水性红墨和水性光油的应用,图1为我公司凹印水性油墨烟包产品。下面,笔者将重点介绍“泰山(红将军)”凹印水性红墨和水性光油烟包产品的研发改进与推广应用情况。

  生产工艺改进方案

  1.纸张性能的调整

  根据凹印水性油墨的特点,量身定制了定量为230g/m2的无荧光白卡纸,通过调整纸张性能,改善纸张表面涂布层的印刷适性,使其表面涂布质量稳定,具有适当的吸墨性能,从而保证印刷效果。目前,国内烟包级无荧光白卡纸基本能符合凹印水性油墨的印刷要求。

  2.根据凹印水性油墨主要特点

  研究油墨最佳配方

  (1)组分及作用

  凹印水性油墨主要由水溶性树脂、颜料、水(水和助溶剂)、助剂等经过混合、研磨、分散、过滤后制成。其中,水溶性树脂主要用来包裹分散的颜料,以使油墨能良好地转移到承印物表面;颜料一般包括有机颜料和无机颜料,在油墨中起显色、着色作用;水主要作为稀释载体,助溶剂则主要用于增加溶解度,一般为少量醇类溶剂;助剂主要用于辅助改善油墨使用时的缺点,主要有消泡剂、分散剂、流平剂、抗磨剂、增稠剂、防腐剂等。

  (2)细度

  凹印水性油墨的细度与颜料、树脂等物质有关,是凹印水性油墨的重要指标之一。凹印水性油墨的颗粒太粗不仅会影响刮刀和印版的使用寿命,而且油墨本身也容易产生沉淀,流平性也会变差。因此,考虑到印版网穴深浅、墨层厚度和研磨的经济影响,一般要求凹印水性油墨的细度在15μm以下。

  (3)黏度

  印刷上机时原墨的黏度一般较高,需要添加适量的水或乙醇和水的混合液(水和乙醇的比例一般为1∶1~1∶2)进行稀释。如果凹印水性油墨黏度较高,则容易产生气泡,导致印刷不实或出现针孔现象;如果黏度太低,则会使印刷字体变粗,图案边缘变模糊,印刷质量不稳定。调整凹印水性油墨黏度时,应预先将水与醇类溶剂按一定比例混合均匀,然后边搅拌边加入油墨,一般使用2#察恩杯测量油墨黏度,黏度以19~21s为宜。需要注意的是,不能单独将醇类溶剂加入油墨,否则会导致油墨返粗变质。

  (4)pH值

  目前市场上凹印水性油墨一般偏碱性,主要是因为这些产品大部分使用的是碱溶性连结料。我们在生产实践中发现,油墨pH值的控制也比较重要,通常控制在7.5~9.0为宜,此时凹印水性油墨的性能非常稳定,能保证印刷质量的稳定性。

  根据凹印水性油墨的特点,经过反复试验,最终确定最佳的凹印水性油墨配方为:10%~20%的高级颜料、30%~40%的丙烯酸树脂、1%的助剂(分散剂、消泡剂、耐磨剂)、0.8%的微量助剂(X、Y、Z)、30%~40%的溶剂(水、乙醇)。通过试验发现,当水和乙醇的比例为1∶4时,印刷效果较为理想,但还需根据季节及印品特点进行微调。


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