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全息镭射定位纸印刷精度控制

时间:2022-07-12 15:50:36来源:科印网作者:梁超

  全息镭射定位纸是一种新型高端防伪包装材料,主要用于酒类、奶粉、牙膏、卷烟、化妆品等纸盒包装。其中,全息定位部分可以采用多重全息防伪技术,如动态、同位异像、透镜等,通过热压方式实现,也可以采用UV模压方式,实现普通热压不能实现的效果,如猫眼透镜;通版部分可采用素面、普通光柱、铂金光柱、拉丝光柱等,也可在通版部分叠加微缩文字等防伪信息。全息镭射定位纸通过结合各种印刷工艺,使得全息定位印刷包装产品更加精美的同时,兼具强大的防伪功效。图1是全息镭射定位纸在烟包上的应用。

图1 全息镭射定位纸在烟包上的应用

 

  全息镭射定位纸通过将包装产品上的特定信息或防伪信息一次性制作在全息膜(纸)上,然后用印刷设备进行精准套印,可以达到印刷后定位烫的同等效果,同时减少了定位标的采购成本,精简了定位烫的加工流程,更减少了印刷过程中的溶剂残留和过程浪费。

  随着全息镭射定位纸的广泛应用,对其印刷精度的要求也越来越高,而影响其印刷精度的原因主要有拼版偏斜、模压变形、基膜变形、复合拉伸等。为了提升全息镭射定位纸在各个工序中的合格率与生产效率,必须对其生产流程的每道工序都进行精度控制。

  原材料(基膜)精度控制

  为了使全息镭射定位纸达到更高的印刷精度,必须从原材料开始控制。

  1.基膜厚度的选择

  目前,市场上基膜用得最多的是PET(聚酯)膜,主要是因为其密度比BOPP(双向拉伸聚丙烯)膜大,耐温性、耐磨性和拉伸性都比较理想。根据生产经验来看,定位厚度一般要在20µm以上,这样才能有效减小膜的变形量,从而把印刷精度控制在合理范围内。普通镭射产品则可用厚度为14µm左右的膜,这样能有效降低产品成本。

  2.基膜伸长率的选择

  不同厂家、不同批次的基膜,其伸长率也不同。基膜伸长率越大,基膜韧性越好,模压性能及伸缩率越好。如图2所示,A基膜为常用的杜邦基膜,可以看出,其伸长率远高于其他两种基膜,且批次间稳定性好,这对精度控制至关重要。如果基膜批次间伸长率不稳定,就会导致生产的纸张套位偏差大,会在很大程度上影响印刷精度。因此,生产前先测基膜伸长率,选择伸长率为(140±5)%的基膜比较理想。

图2 不同厂家基膜伸长率

 

  制版工序精度控制

  全息镭射定位纸制版工艺流程如下。

  1.全息信息记录

  全息图像一般通过印前软件Photoshop或CorelDRAW设计制作。信息记录是将设计的图像信息通过光刻机将信息曝光记录于卤化银乳胶玻璃全息底版。

  2.翻版

  玻璃全息底版经过显影、定影、干燥和密封后,再喷涂银,形成全息信息银模,通过电铸方式将银模信息转移到镍版上,生成全息母版。

  3.拼版

  主要用于小尺寸全息底版组版成大尺寸母版或局部定位全息版。使用拼版机,按拼版程序将镍版的全息信息热压到PC特殊版上(类似烫印原理),生成大PC版。

  4.翻制工作版

  将PC版喷涂银,形成全息信息银模,通过电铸方式将银模信息转移到镍版上,复制出全息工作版。

  制版过程中膜会被拉伸,拼版时提前对母版进行整体收缩处理,可防止聚酯膜在加工过程中伸缩变形过大,从而提高聚酯膜的精度。

  如果拼版过程局部偏位,就会导致印刷套印不准,即印刷位不能完全套准纸张的激光全息专版位,所以在保证全息图像文件设计准确的同时拼版时需准确定位。

  涂布工序精度控制

  全息镭射定位纸生产中涂布的主要作用是向薄膜上涂布树脂信息层,便于在膜上模压出光栅以便呈现镭射图案效果。

  涂布专用涂料时既要保证合适的黏度,又要掌握好涂布量。涂布过程应全部在密封、无尘、恒温、恒湿的环境中进行。除了控制设备的张力,涂布时还可以选择低温涂料进行涂布。低温涂料对模压膜的变形有明显改善,以免高温加大膜的变形。

  模压工序精度控制

  全息模压就是将全息镍版加热到一定温度,以一定的压力在全息材料上压印,将全息镍版上的精细浮雕型干涉条纹转印到全息材料表面,使全息材料表面在冷却定型后,形成与全息镍版完全相同的条纹,使膜具有全息镍版相同的(或者相反)的全息图文信息。

  模压工序是全息镭射膜的核心生产环节。模压参数的控制很大程度上直接决定着全息镭射膜质量的好坏,但由于镭射纸表面的光学特性,模压生产过程中的质量不易检测和控制。为了保证同一批次乃至不同批次镭射印刷品质量一致,通常严格保证模压参数来控制镭射印刷品的色差及成像效果。

  1.模压温度的控制

  单版模压温度一般根据不同的涂料树脂软化点设定为170~190℃,温度对模压工序的主要影响为亮度与透度。温度过低,达不到树脂的软化点,浮雕条纹转印不清晰,镭射效果不透;温度过高,则涂层表面产生严重裂涂层现象,甚至干糊版,所以模压温度只能在生产过程中按具体要求选择,灵活运用。

  2.模压压力的控制

  对于已涂布好的基膜,模压前应设定好放卷与收卷张力,使薄膜张紧不抖动,以便能平整地压印出合格的产品。张力过大,则收卷极易起皱,产生暴筋等现象;张力过小,则收卷极易不平整,造成抽芯。模压压力一般根据涂布膜的种类、模压温度、模压版、产品要求的情况而定。模压压力过高,模压版易损坏;模压压力过低,模压图像不清晰。

  3.模压版距的控制

  镭射模压定位产品中的版矩稳定性很重要,胶印相对简单控制在±2mm以内都能满足生产要求。但对连线复合转移凹印来讲,对版矩稳定性要求极高,必须整体控制在±0.5mm以内,所以对设备精度要求很高。我公司目前通过定长模压机对版距进行精度控制。定长模压机可以在生产过程中根据设定的版距自行控制其拉伸,模压后的精度可以控制在±0.05mm以内。

  定位复合工序精度控制

  在全息镭射定位纸的生产工艺中,定位复合转移是关键环节,因为其是决定全息镭射定位纸能否准确实现定位印刷的核心工艺。定位复合就是通过涂胶、复合、烘干、剥离等工序将薄膜上载有全息图案的铝层转移到纸张上的过程。

  定位复合过程中应采用精准有效的定位复合生产线来控制质量精度。我公司应用了连线定长拉伸复合、在线剥离定长复合技术,旨在把不可避免的镭射膜图案长度误差,通过一套独特设计的定长拉伸装置和检测、控制、反馈等技术以最大限度地消除镭射膜在转移到卡纸之前的重复长度误差,以确保精确的印刷效果,保证综合废品率从传统工艺技术的29%降低到3%~5%,极大地实现了高效复合、转移与高精度印刷、横切的多功能整合。

  全息镭射定位纸产品的质量问题一般由原材料自身质量、镭射模版质量以及设备问题引起。为保证同一批次产品质量的一致性,生产上常采用基膜形变预处理、定长模压、定长拉伸复合等措施来控制镭射产品的成像效果及合格率,这对提高镭射产品质量、减少镭射膜浪费、降低成本都有着不可忽略的作用。同时,生产中若能将不同厂家定位镭射图案的基膜伸长率波动范围控制在±0.1mm之内,将极大地提高定位平张纸印刷生产时的合格率,并能将精度更高的定位图案运用于卷筒纸凹印机上,以此提高产品生产效率和客户效益。


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