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单凹“雪花”工艺常见问题及解决方案

时间:2022-07-12 16:01:15来源:科印网作者:章燕辉

  “雪花”印刷是时下包装印刷中较为流行的表面整饰工艺。“雪花”油墨是一种半透明的UV固化油墨,其工艺特点是:印品表面呈现均匀细密的“小皱纹”、花点图案,伴有哑光效果,墨层平整、光泽柔和、手感佳,印品表面仿佛盖了一层细雪,因此得名“雪花”印刷,也称“冰点”印刷。图1和图2两款烟包都运用了“雪花”印刷工艺。

图1 “红旗渠(芒果)”烟包“雪花”效果
图2 “龙凤呈祥(遇见)”烟包“雪花”效果

 

  工艺改进背景

  “雪花”油墨中包含两种类型的树脂——“开花”树脂和固化树脂,虽然这两种树脂都是通过紫外光引发交联反应形成固化,但其固化反应速率存在差异,“雪花”印刷工艺就是利用这种固化速率差异而达成的。

  具体工艺实现流程为:在印刷后首先经过1盏功率为12kW的UV“引爆”灯,“引爆”灯的功率可以调节,一般控制在30%~60%之间。该“引爆”灯功率较小,不足以使油墨完全固化,其作用只是引发油墨表层固化,由于“雪花”油墨中两种树脂的固化速率存在差异,因此在固化过程中墨层表面结膜速度快慢不一,产生应力应变,促使墨层表面出现细密的起皱纹路,从而形成“雪花”的印刷效果。“引爆”之后的承印物再进入3盏功率为18kW的UV灯箱中彻底固化,完成“雪花”印刷。

  由于“雪花”油墨印刷效果的特殊性,需要墨层厚度达到一定的要求,才能使油墨在通过第一次UV灯照射时,达成“表层固化,里层未固化”的状态,从而为油墨表面应力应变形成起皱纹路提供条件。为了满足墨层厚度的要求,早期的“雪花”印刷工艺都是由网印完成的(传统印刷工艺中网印墨层最厚),广泛应用于烟包印刷。随着市场竞争以及烟包生产规模化的发展,网印机生产速率低、成本高的问题已无法满足烟包印刷企业的发展要求。为了提高效益,烟包印刷企业逐步研发出用单凹“雪花”工艺来实现网印“雪花”工艺的效果,但在工艺替换过程中会遇到以下4方面的问题,下面笔者就针对这些问题展开分析,并分享如何找到对应的解决方案。

  常见问题及解决方案

  1.版辊参数的确定

  版辊参数要综合满足上墨量和流平性两个因素。以“红旗渠(芒果)”烟包为例,要想实现“雪花”的印刷效果,需要较大的上墨量,墨层厚度需要在16μm左右,同时要求印刷流平均匀、平顺。影响上墨量和流平性的因子主要有印版雕刻深度和加网线数,其相关性如表1所示。

表1 印版雕刻深度、加网线数与上墨量、流平性的相关性

 

  确定方法:以“红旗渠(芒果)”烟包为例,为确定版辊参数,进行了打样试验,在同一根版辊上雕刻12种方案的“雪花”效果,上机印刷后进行联合评定,最终确定雕刻深度为65µm,加网线数为68lpc。在这个版辊参数下进行印刷,“雪花”墨层厚度达到要求,流平效果最佳。

  2.“雪花”粗细度的确定

  “雪花”粗细度会影响印品表面的手感、立体感以及“雪花”形态的呈现。细“雪花”表面柔滑、手感细腻,粗“雪花”表面粗粝、立体感强。因此,“雪花”粗细度是“雪花”印刷工艺的关键控制点。其受两个因素的影响:①油墨中蜡粉含量;②“引爆”灯实际功率。油墨中蜡粉含量与“雪花”粗细度呈非线性相关,蜡粉含量一般控制在10%~20%,这之间存在一个阈值,小于阈值时,蜡粉含量越高,“雪花”越细;大于阈值时,蜡粉含量越高,“雪花”越粗。“引爆”灯功率一般设置在30%~60%之间,其与“雪花”粗细度同样呈非线性相关。随着“引爆”灯功率的上升,“雪花”先变粗,后变细。

  确定方法:根据客户提供的标准样张的印刷效果,进行跟样翻版。以“红旗渠(芒果)”烟包为例,将“雪花”油墨中蜡粉含量由10%递增到20%,观察印样的“雪花”粗细度变化,最终确定蜡粉含量在15%时,印样的“雪花”粗细度和样张达到一致。“引爆”灯实际功率以类似方法确定,功率在30%~60%变化过程中,观察印样的“雪花”粗细度变化。同样以“红旗渠(芒果)”烟包为例,最终确定“引爆”灯实际功率在40%时,印样的“雪花”粗细度较佳。在实际生产时因油墨组分沉淀、流变等情况,印样的“雪花”粗细度会发生变化,此时可对“引爆”灯功率进行微调,以匹配样张的“雪花”粗细度。

  3.印刷过程出现“花版”缺陷

  问题现象:在使用新墨印刷2个小时后,出现“花版”缺陷,且频率越来越高。

  原因分析:“雪花”油墨在墨缸中使用一段时间后,油墨颜料会沉淀,造成油墨局部黏度和流动性不一致。两个黏度和流动性不一致的油墨转移到印版上时,会出现分离线,即“花版”缺陷,如图3所示。

图3 “花版”缺陷

 

  解决方案:如图4所示,在单凹机墨缸顶盖上加工安装孔,将搅拌枪(如图5)安装在单凹机墨缸上,接上压缩空气作为搅拌动力,开机过程自动搅墨,保证墨缸油墨混合均匀一致,改善油墨印刷适性,杜绝“花版”缺陷。

图4 加装搅拌枪的墨缸
图5 气动搅拌枪

 

  4.印刷过程出现“雪花”垃圾点缺陷

  问题现象:“雪花”印刷面上有不上墨的漏印点,且出现的位置和频率不固定。

  原因分析:经过观察发现该缺陷由原材料纸面有纸粉、纸毛引起。如图6所示,待加工的原材料纸垛端面有很多纸毛、纸粉。这些纸毛、纸粉在印刷过程中会落到纸面,“雪花”印在纸毛、纸粉上脱落后就形成了如图7所示的漏印点。

图6 原材料纸垛端面的纸毛、纸粉
图7 “雪花”漏印点

 

  解决方案:原材料纸垛端面的纸毛、纸粉是由分切时切刀磨损钝化造成的,只要原材料纸张在分切时,根据纸毛、纸粉产生的情况及时更换新刀、清洁设备粉尘,就可以解决,“雪花”垃圾点缺陷也随之大大减少。

  解决了以上技术问题,也就为单凹“雪花”工艺取代网印“雪花”工艺铺平了道路。单凹工艺生产效率高、质量稳定的特性更符合烟包生产的规模化,也符合企业降本增效的内在要求,相信在未来的生产中,该工艺的应用会越来越广泛。


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