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普通印刷油墨上進(jìn)行紫外上光的方法
2011-08-02 14:43:44   作者:   來源:   評論:0 點(diǎn)擊:

1.封閉型刮刀提供均勻的墨膜厚度曼羅蘭與其客戶及供應(yīng)伙伴合作,在1993年開發(fā)出封閉型刮刀的方法,這種方法確保了上光涂層的厚度極為均勻。有著不同承載量的網(wǎng)紋輥,能夠保證獲得準(zhǔn)確的上光量,并且可以重復(fù)地進(jìn)行。輥所承載的涂料量因工作不同而不同,正常的規(guī)定是每平方米在6~30cm3之間。實(shí)際上,只有上述標(biāo)稱承載量的25%~35%的濕涂料轉(zhuǎn)移到承印物的表面。網(wǎng)紋輥表面不同的網(wǎng)線情況,使得機(jī)器能夠轉(zhuǎn)移不同要求的涂料量。良好的循環(huán)系統(tǒng)是重要因素。涂層穩(wěn)定的質(zhì)量與涂料的進(jìn)量、存儲量、以及泵送原理,加上溫度的穩(wěn)定性有關(guān),這些因素一定要與所使用的上光機(jī)組匹配。
2.用反射光測量光澤可選用某個反射角度來測量光澤。“鏡表面”反射100%的光。由于涂層表面只反射一部分光,考慮到光澤程度,必須選擇測量的角度,從而提供可信賴的光澤變化的數(shù)據(jù)。測量的角度非常重要,這是因為顏料滲入深處,有分散現(xiàn)象。人眼在黑色背景下對光澤的反應(yīng)較為強(qiáng)烈。
3.耐劃性以及粘結(jié)度的測試涂層的耐劃性以及粘結(jié)度是印后加工過程的重要因素,也是表現(xiàn)印刷品耐用程度的重要因素。用戶有時用不科學(xué)的方法判斷這些特性,例如用指甲刮試或用膠帶粘試。這些都是主觀判斷方法,主要依賴每個客戶的評判,沒有可度量的數(shù)據(jù),但卻可以用來作為參考。沒有客觀的測試條件,生產(chǎn)后,涂層的粘結(jié)度如不是經(jīng)過多日之后,還保持穩(wěn)定的話,就只能維持?jǐn)?shù)小時。在此期間,油墨氧化干燥,導(dǎo)致產(chǎn)生氣體,在墨層與涂料層之間集結(jié),從而破壞粘結(jié)。因此,只有在完成印刷后數(shù)天,來檢查粘結(jié)度,方為合理。丙酮十分適合用來測試紫外線(UV)涂層的固化程度。方法是用浸透丙酮的布塊在涂層上面擦拭,若固化不良,涂層會被溶解。德國印刷協(xié)會(FOGRA)推薦一些測試裝置,用以檢查抗剝離以及抗粘結(jié)成塊的能力。印刷品的抵抗力,可以依據(jù)“德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”DIN16524以及DIN16525所提供的方法測試。
4.承印物是基本元素影響上光效果的重要因素是基本材料、機(jī)器涂布的方法以及這些因素的質(zhì)量和均勻性。在我們的測試中,使用了八種不同質(zhì)量的承印物。包括回收再生材料(GT及GD)以及新纖維材料(GC)。這些材料,不僅等級不同,機(jī)器涂布的質(zhì)量也不相同。通常做兩次或三次機(jī)器涂布,涂布的工具包括刮刀輥、氣刷、氣刀和粘膜機(jī)。(注:為了避免混亂,我們必須區(qū)分不同的涂料。在造紙廠內(nèi)加在紙或紙板上的涂料(粉劑)以及增強(qiáng)印刷品效果的涂料即上光涂料,為了在相同的條件下進(jìn)行一系列有用的測試,所用每種材料的厚度相同。在不同等級的紙上,粉劑的涂布次數(shù)對質(zhì)量有明顯的影響。再生材料加兩次機(jī)上涂布的效果較機(jī)上三次涂布的效果差得多。新纖維造的紙板,只涂布兩次再上膠,其表面平滑,有著像涂布三次的光澤。機(jī)上涂布的表面硬度對光澤也有影響——硬的涂布工具能產(chǎn)生更為平滑的表面,增加光澤。根據(jù)吸水性和吸油性預(yù)測可能達(dá)到的光澤度,并非有用。在實(shí)驗室里,在使用上光涂布處理后,不同等級紙板的光澤特性比聯(lián)機(jī)紫外線(UV)上光更為實(shí)用。依據(jù)油墨和涂料的使用量,承印物本身的特性對光澤程度有相當(dāng)重要的影響。粉劑涂布表面的平滑性和吸收性決定涂層的效果。等級高的紙板,表面具有一致的平滑度,雖然輕微的變化是無可避免的,特別是天然原料制造的紙板,但也影響光澤。紙板的等級對結(jié)果的影響高達(dá)30%.要注意的是:即使增加涂料量可以減少光澤度的差異,但是本測試與涂料的等級無關(guān)(因采用不同生產(chǎn)商的涂料)。
另一方面,三次機(jī)上涂布紙板每次使用相同量的涂料可獲得較好的平滑表面。三次機(jī)上涂布材料間的差異,可以說是由于機(jī)上涂布粉劑的配方、涂布工具以及處理順序而造成的。
5.選擇合適的油墨非常重要油墨對上光涂層有兩種不良影響:由于油墨的排斥,印張印刷區(qū)域上打底用分散型涂料的水分不能被承印物充分吸收。因此,油墨與涂料混合的程度取決于兩者的粘度。剛剛印刷的油墨,開始其干燥過程,即使第二層涂料—紫外線(UV)涂料已經(jīng)變硬,其干燥仍然繼續(xù)在下面進(jìn)行。由此會導(dǎo)致涂層表面變形,并可能受到氧化干燥時生成物的影響。這些反應(yīng)使光澤度降低,并破壞粘結(jié)。由于上述兩者間的相互關(guān)系,紫外線(UV)上光的光澤度主要取決于所選用的油墨類型。為了保證一定的光澤度,應(yīng)使用快速吸收型油墨。但是,可能會產(chǎn)生墨斑,限制吸收量。當(dāng)?shù)谝粋印刷單元采用特快吸收型油墨,隨后的印刷單元中,油墨分裂轉(zhuǎn)移到橡皮布上,產(chǎn)生墨斑。因此,不同的情況要分別對待處理。印刷時應(yīng)該盡量少地使用潤版液,這樣可以減少油墨在橡皮布上的堆積,從而減輕產(chǎn)生墨斑的危險。所選用的油墨,對收紙堆產(chǎn)生背面蹭臟的情形也有一定的關(guān)系。
6.打底材料在普通油墨上進(jìn)行聯(lián)機(jī)紫外線(UV)上光,通常先用分散型涂料打底。普通膠印油墨和紫外線(UV)涂料是不兼容的化學(xué)品,而這個“中間涂層”需要在很短的時間內(nèi),以濕疊濕的形式涂布于印張之上。水基分散合成溶液含有40%~45%的固體,隨溫度變化的粘度可以通過加水調(diào)整。分散型涂料一旦施加于印張之上,相當(dāng)分量的水分一定被吸入承印物內(nèi),一些則揮發(fā)消失。只有在這個時候,聚合物才開始其結(jié)合作用,形成致密的涂料膜。所以在聯(lián)機(jī)生產(chǎn)過程中,打底材料必須能夠盡快干燥。可以達(dá)到的干燥速度、靈活性、滲入能力、疊印力、粘度、光澤度以及粘結(jié)度等取決于基層材料及所用添加劑。從不同類型打底材料的使用和使用數(shù)量的增加,可以清楚地看出打底材料的重要功能。特別是在油墨覆蓋量高的表面,打底材料的影響更為顯著。用18cm3/m3網(wǎng)紋輥替換13m3/m3網(wǎng)紋輥,紫外線(UV)涂層較為光滑,光澤度更高。在高覆蓋率的表面,這種情況尤為明顯。我們?nèi)菀妆嬲J(rèn)不同類型打底材料的影響。在200%實(shí)地表面嚴(yán)重的變形情況只有在使用軟質(zhì)打底材料時才能見到。硬質(zhì)的打底材料在未進(jìn)行紫外線(UV)上光之前,看起來已經(jīng)有一個平滑的表面。但是,耐劃性卻降低。使用量越小時,打底材料類型的影響越大。這些測試清楚地表明,在上光機(jī)組間的干燥極為重要。如果在紫外線(UV)上光之前,干燥時間和干燥程度不足,即使用最好的打底材料和最佳的用量,也不能達(dá)到最佳的光澤。因此,使用兩個上光機(jī)組上光,推薦使用一個延伸干燥部件。
7.紫外線(UV)上光涂料現(xiàn)在,膠印中多用化學(xué)基硬化紫外線(UV)上光涂層。這些紫外線(UV)涂料含有連接料、反應(yīng)稀釋劑和光引發(fā)劑。在紫外(UV)光照射下,發(fā)生網(wǎng)絡(luò)化反應(yīng),使涂料固化。紫外(UV)光使光引發(fā)劑釋放出化學(xué)基,引致丙烯酸鹽聚合,形成長鏈網(wǎng)狀聯(lián)接。氧氣卻阻礙這個反應(yīng)。對于陽離子硬化涂料,紫外(UV)光引發(fā)離子形成,連鎖反應(yīng)形成硬化。由于固化的連續(xù)性,雖然固化速度較慢,但可徹底固化。陽離子硬化紫外線(UV)上光涂層的方法多用于食品包裝方面,因為他們沒有氣味且硬化徹底。我們的測試著重于化學(xué)基硬化紫外線(UV)上光涂層。增加UV涂料用量可以提高光澤,效果卻不如增加打底料用量的好。
測試時,把UV涂料量從20cm3/m3增加至30ccm3/m3,無論油墨覆蓋率有多大,光澤增加至少10點(diǎn)
決定UV涂料用量時,不要忘記,由于粘度的原因,如果用量太大的話,難以流暢地涂布。把UV涂料加熱至40℃,可以加強(qiáng)流動性,同時也可以增加光澤。另外網(wǎng)紋輥的幾何形狀也影響涂料的流動。除承載量以外,網(wǎng)線數(shù)也起作用。只有無泡沫的涂層,才能產(chǎn)生良好的光澤效果。當(dāng)網(wǎng)紋輥網(wǎng)穴內(nèi)盛滿涂料時,細(xì)小的氣泡在涂料內(nèi)形成微泡沫。這種情況可以加消泡劑改善,加之合理組合的涂料循環(huán)系統(tǒng),確保不會把涂料攪拌過度。
8.干燥是關(guān)鍵在幾秒鐘內(nèi),給予顏色和光澤的材料就施加到承印物上。雖然供應(yīng)商盡力使這些膜層很快地從液體轉(zhuǎn)為固體,但是高速印刷對此有限制。因此,上光過程必須被所選用的干燥方法支持。①干燥由生產(chǎn)速度決定高速生產(chǎn)當(dāng)然是我們所希望的,但要切記,所描述的干燥方法僅僅得助于干燥裝置。隨著生產(chǎn)速度的增加,難以完全干燥及硬化。印刷之后,這種情況直接造成收紙堆印張上下兩面反應(yīng),如果造成可看到的情形,就稱為背面蹭臟。UV上光的印刷品質(zhì)量特性要數(shù)天后方可穩(wěn)定。基于所用油墨和涂料不同,光澤度和粘結(jié)質(zhì)量在24小時后仍可發(fā)生變化。但是,變化并不總是缺點(diǎn)。要保持高速硬化涂層表面的穩(wěn)定,干燥之后,就不可讓它的底下發(fā)生變化。印張在收紙堆一張一張地堆積起來,承受相當(dāng)大的壓力,因此,印張表面要求充分地硬化,以確保不因接觸上一張的背面而受損。這個硬化表面,是由UV干燥裝置產(chǎn)生適當(dāng)?shù)墓馐芰慷隆8稍锸故占埗褱囟壬仙鸨趁娌渑K,甚至紙張粘頁。因此最重要的是,在適當(dāng)?shù)臅r候,施加適當(dāng)?shù)母稍锬芰俊K裕谟∷⒑蜕瞎鈫卧螅_實(shí)需要紅外(IR)燈,加上冷風(fēng)和熱風(fēng)及抽氣相助。建議在兩個上光機(jī)組之間使用兩個傳遞形式的延伸干燥部件。若覺得只是干燥時間決定光澤效果,那么,在兩個上光機(jī)組之間,再加一個傳遞部件,以確保生產(chǎn)速度可以增加40%而不影響光澤效果。干燥裝置的輸出能量必須與生產(chǎn)速度匹配。UV的輸出能量必須跟隨印刷機(jī)的速度,但非線性關(guān)系。而IR的輸出能量卻是線性模式。當(dāng)印刷機(jī)速度增加,光澤度因油墨覆蓋率變化而下降。
如上文所述,涂布每個涂層的間隔時間,決定所形成穩(wěn)定的“基層”。紙張在印刷機(jī)組之間以每小時10000張的速度移動,油墨僅有不足一秒的時間滲入紙內(nèi)。這些測試表明,在正常的生產(chǎn)速度情況下,比較第一個和最后一個印刷機(jī)組上印刷油墨的光澤,結(jié)果最后一個機(jī)組印刷油墨的光澤較差。這些情況可以用來作為參考,對于我們編排版面及確定印刷色序是有幫助的。然而,在使用普通油墨印刷時,隨著印刷速度的增加,光澤卻是下降的,這個油墨固有的問題是個不可隱瞞的事實(shí)。已經(jīng)說過,對油墨、涂料及干燥裝置有選擇地搭配,可以將質(zhì)量的損失減至最輕微程度。 

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