凹版印刷质量缺陷与机器设备的关系,凹印薄膜

2019-10-27 11:17栏目:包装材料
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前言:在凹版印刷过程中,每个质量缺陷点产生的原因往往不是单一的,而是多种因素叠加的结果,机器设备的影响是其中最重要的原因之一,本文简单分析凹版印刷质量缺陷与机器设备的关系。
这里谈轮转凹版印刷机,承印物为塑料薄膜,印刷类型为包装装潢类印刷。

塑料软包装产品,一般都是在各种塑料薄膜上印刷,然后通过复合上阻隔层和热封层组成复合薄膜,经分切、制袋成为产品。印刷是生产的第一工序,也是最难控制的一个工序,产品的质量问题大多数都出现在这一工序,衡量一个包装产品的档次,印刷质量是第一位的。因此,了解和控制印刷的工艺和质量就成为软包装生产的关键。

在印刷过程中产生的质量缺陷定义为超出了国家或企业标准允许的范围,或不满足顾客的质量要求,通常判定为不合格品。
我们可分为外观缺陷、功能性缺陷、卫生性缺陷三方面,下面就逐项探讨。

凹版印刷是当今塑料薄膜印刷的主要印刷方法,塑料薄膜采用凹版印刷具有速度快,色彩丰富,清晰明快,反差适度,形象逼真,产品规格多样等优点。凹版印刷耐印力高,百万印以上的大批量的印件更显其优势。

一、外观缺陷。

凹印塑料薄膜产品质量的要求较高,其印刷外观质量标准如下:

印刷外观不良为凹印质量控制过程中是最为复杂的,其表现形式很多,通常可分为:套印不良、颜色偏差、网眼堵塞、版面起脏、刮刀线、刮痕、拖尾、水纹线、油墨气泡、油墨点、脱墨或油墨反粘、压痕、文字或图案残缺、文字或图案错误等。

①经对花工序后,各色图案套准误差不大于0.3mm。②检查薄膜的规格,各色图案套准误差不大于0.3mm。③检查印刷产品墨色,要求色相正确、鲜艳、均匀、墨色光亮、墨色柔和、印迹边缘光洁。④印刷牢度,要求透明胶带粘拉墨不脱色。⑤图案文字线条,要求清晰完整,不残缺,不变形。⑥网纹要求层次丰富,网点清晰。⑦产品整洁,无明显脏污、刀丝。⑧要求产品同色密度偏差和同批同色色差等指标符合GB7707-87要求。

1. 套印不良,原因较为复杂,主要涉及到机器和承印材料,机器部分可分为机器套印套准装置、张力、烘箱温度、制版、装版、压辊、导辊、冷水辊等诸多原因。

为了更好地达到以上的质量要求,我们可以从以下几个主要方面对凹印塑料薄膜工艺进行控制:

凹版印刷质量缺陷与机器设备的关系,凹印薄膜质量控制。套印套准装置引起套印不准一般为套印精度达不到0.2mm最低要求、光纤故障、光电眼不灵敏、电眼找不准印在薄膜上的光标、自动套印功能失灵等。

1.掌握好各种塑料包装薄膜基材的工艺要点

因张力系统是凹印机的核心部分,它的稳定与否与套印问题有直接关系,凹印机张力分为放卷张力、入料牵引张力、出料牵引张力和收卷张力四个部分,印刷区域即色座间的张力靠橡胶压辊来分开,印刷区域的张力要保持恒定,同时放卷张力也要保持恒定,最后一个印色的套印要保证不受收卷张力的递减而影响。
如果机器张力系统异常,不管是电子或机械的原因,其他无论什么措施都难保证连续套准。

①BOPP是最常用的印刷基材,其生产工艺要点就是一个典型的塑料凹印生产工艺;选用聚酰胺或氯化聚丙烯油墨印刷,适当的张力和压印力,干燥温度控制在80℃以下。

烘箱温度影响,烘箱内温度会带来承印薄膜的形变,是套不准的原因之一。
根据经验烘箱温度设定越高,套印越不稳定,如果烘箱温度设置适当时,张力适当减小会增加套印稳定性。

②BOPET印刷要点:因PET通常较薄,易起皱折,印刷时需要较大的张力,对油墨有一定的选择性,用一般印刷油墨易离层,薄膜静电大,易发生堵版、起毛以及刮刀痕现象,印刷时车间湿度大是有好处的。

制版的问题,如版辊不圆,转动时轴芯线不是直线,色序确定后,版径递增不合适,每条版直径递增一般为0.02-0.03mm,版径递增的作用是补偿薄膜前进过程中因阻力和压力造成的机械同步速度损失。

③BOPA印刷要点:BOPA是易吸潮变形的薄膜。因此印刷时必须保证印刷机环境湿度不能太高;未印刷的薄膜不能破坏其原有的铝膜包装膜,开封后要立即印刷,印刷时需对尼龙膜进行预热,预热温度为50℃~80℃;印刷张力要适当降低;压力要适中;油墨适应性强,视不同的产品结构选择,如果是蒸煮袋必须选择蒸煮油墨;印完后的产品必须密闭包装,放到干复熟化室内存放,并尽快复合。

装版原因通常是键槽与堵头不匹配,运转时版辊会跳动,带来薄膜在牵引前进中受力不均衡。

④K涂层膜印刷要点:因为K涂层膜无论是辊涂式还是喷涂式,其厚薄均匀度都不是很好,表面不平整,而且PVDC刚而脆,在印刷时印刷张力和压印压力不能太大,套印难度大,油墨转移性较差,印刷浅网版时易起花点,需采用较高硬度的压辊进行印刷。另外,对溶剂有选择性,使用溶剂不当时可能会将涂层溶下来,印刷膜溶剂残留量较大,且易粘连,因此干燥和冷却需特别注意。消光膜的印刷可以采用OPP的工艺在其光面进行里印,但因其表面的消光层不能承受高温,需要控制干燥温度。

压辊问题,压辊的硬度不合适,各条压辊的硬度不一致;因压力带来不协调影响对机械同步递减速度损失的均匀补偿;因气缸原因造成的同一压辊各部位的压力不恒定、不均匀等。

⑤珠光膜采用表印油墨进行表印,并且尽量选用透明性好的表印油墨。热收缩膜印刷时要采用很低的干燥温度,要选择专用的热收缩油墨,如果是PVC热收缩膜还要考虑溶剂对薄膜的溶解性。

导辊的影响,由于导辊轴承原因造成转动阻力不均或运转抖动。

⑥未拉伸的PP、PE薄膜印刷时张力要很小,套印难度较大,图案设计时要充分考虑其印刷的变形量。

薄膜通过的机器各组冷水辊表面温度一般要在30℃以下,如果超过45℃会对套印有直接影响。

2.印前工艺的制定

2. 颜色偏差,主要指印样与标准色样有差距或印刷过程中卷与卷之间颜色不一致。
主要原因为油墨循环系统用完后没有清洗干净,在一种油墨中混入另外一种颜料,带来原墨色相的变化。
还有印刷过程中塞版,版面磨损,网点变浅,刮刀压力或角度有变化等,以上问题对有浅网点部分或有浅网点的叠色区域影响较大。

①制版设计。在制版时,需要根据凹版印刷的特点对设计公司设计的原稿进行修改,使它能够更加适合印刷需要。

3. 网眼堵塞,原因是有网点的部分被干的油墨堵住,主要因为油墨干燥太快造成,机器对其影响为刮刀的位置与版辊转印点远或角度不合理,版辊直径大,浸入油墨面的深度达不到版周的1/5以上,版辊网点雕刻深度不合适,机速慢等。
当然解决堵版最简易的方法还是充分洗版并调整油墨溶剂,使其适当慢干。

为了套印的需要,如细小的线条、文字不能采用多色套印,套色的图案上不能有细小的反白字,更不应该在套色图案上留空,套上其它细小文字,对人像等要求套印较严的版,黑、蓝、红、黄版中间尽量不隔其它色版。印刷的需要,条形码尽量安排为线条方向与版筒圆周方向一致。颜色保证方面,如果有条件的话,大实地底色与层次图案版最好分开制版,大实地底色尽量采用专版。挂网版必须充分考虑80%和5%这两个颜色跳跃区,渐变挂网时网点极限应在10%以上。

4. 版面起赃的表现为在版辊的没有网点的区域粘上了油墨,转移到薄膜上造成脏污,除了油墨原因外如油墨较慢干,还跟刮刀和版面有一定关系,刮刀的硬度、压力、与版辊的接触角度等的影响,用硬度和柔韧性均较好的刮刀易于解决此问题,如陶瓷刮刀。
如果刮刀的压力和角度选择不合适,会带来脏污,压力过大刀口会卷刃,并可能使版辊镀铬层磨损,正确的刮刀角度是刀刃与版辊接触面切线的角度为45-70°,版面抛光不良也会带来起赃,充分研磨可改善。

②油墨调配。对油墨印刷适应性的调节,如油墨的粘度、浓度,其原则是调整油墨粘度用稀释剂调节,在印刷前根据版辊和机台情况确定好油墨粘度,在印刷过程中根据溶剂挥发情况经常添加溶剂,但不能过量,尽量保证油墨粘度不变;油墨要冲谈时,必须用冲淡剂,切忌用溶剂来冲淡。

5. 刮刀线产生的原因主要有刮刀有磨损或刀刃下有油墨杂质,刮刀安装角度超出要求范围,印版表面光滑度和网点平滑度不够会造成刮刀过快磨损。
因凹印的油墨路径较短,油墨的流平性不能弥补刀口上的瑕疵就会产生刀线,所以解决油墨问题是解决刀线的关键,主要是增加油墨的溶解性和流平性。
同时对印版作好打磨处理,对新版要用1000目以上砂纸以80-100m/min的机速全面研磨5分钟左右,对刮刀也要作针对性研磨。

油墨颜色的调配。在这方面需要注意以下几点:观察颜色的光源尽量采用标准光源,如果没有标准光源,需在有阳光的北窗方向为好。配制专色时,应选用原色油墨进行调配,这里所说的原色油墨是指油墨厂用颜料直接生产出来的油墨,这样的油墨墨色的明度和饱和度都能够保证。用尽可能少的油墨色数进行配色,色数越多,配色误差越大,重新配色的难度就越大。[next]

6. 刮痕和拖尾均与刮刀与版面的配合有关系,引起印刷品上有刮痕的原因主要有刮墨刀损伤、刮墨刀加压不适当、刮墨刀角度不正确、印版上有刮痕等,排除的方法是使用优质的刮墨刀,调整刮墨刀的压力及角度,返修印版等,拖尾一般是刮刀的角度或压力太小造成。

3.打样

7. 水纹线在实地色或油墨较厚的部分最容易出现,这与凹版制版网点形状有直接关系,另外就是橡胶压辊两端压力不均,或压辊本身不平滑,硬度不合适,可以通过更换压辊或调整压辊的压力来弥补,也可以在压辊上抹少量的粉来解决。

一套印版在投印时,必须先确认一个标准样张。有些厂家拿制版厂的打样稿作为标准样,最后印刷交货时就无法对样,所以在印刷前必须采用印刷机打样,由客户或有关人员确认后作为标准样。标准样的印刷应该在正常的印刷工艺条件下进行,否则以后印刷时追样就非常困难,所以打样时应注意以下几点:

8. 油墨点产生主要为版两端或刀架下的挡墨纸没有装好,运转中不能把飞出的油墨完全挡在墨槽内,油墨泵吐出口没有埋入油墨液面以下飞溅出来;油墨泵开关阀开得太大容易飞溅;油墨吸入口被堵住,吐出口吐出空气体飞溅;主刀片与副刀片之间有缝隙;包版的胶纸没包好甩出油墨等。
油墨气泡产生除了油墨本身的原因外,主要是油墨槽中分散棍的原因,无论是胶质还是铝质分散棍,它的直径、长度要选择与油墨和机速相匹配,分散棍要紧贴印版均匀转动,不可左右移动或在墨槽中与印版碰撞跳动,能有效化解墨槽中的气泡。

①工艺条件选定最基本的印刷工艺条件。

9. 脱墨或油墨反粘主要是油墨本身及溶剂选择缺陷、油墨干燥不充分、残留溶剂过多等造成,在确保油墨没有问题的情况下,要适当增加烘箱的风量和风速,合理提升干燥温度,降低机器速度,保证油墨干燥充分;另外,收卷的初始张力设定过大或张力递减锥度选择不合适,造成收卷太紧,再做复卷时也会造成油墨反粘掉,特别是OPP承印材料更为明显,所以要跟据材料及材料规格设定合适初始张力和张力递减锥度。

②油墨粘度尽量选择低一点。

10.压痕主要为压辊本身缺陷带来,如压辊上粘有异物,压辊上有缺口或有凹陷等,造成油墨不能正常转移。
因此要解决此问题就要先解决压辊的缺陷。

③原色油墨要加入一定量的冲淡剂后才进行打样,尽量少用已多次使用的特别是受污染的油墨进行打样。

11.图案文字残缺是油墨没有充分转移,主要原因为严重堵版;压辊压力太小、压辊跳动或压辊有破损;墨槽漏墨或油墨循环泵故障造成墨槽油墨不足,版辊个别地方没有浸入油墨等。

④绝对禁止在打样时为了过分追求效果而做的一切非规范操作,如提高浓度、粘度来增加色相,调整压力、刮刀来提高油墨的转移率等。

12.文字或图案错误,这样的问题尽管不经常发生,但也要有足够的警惕。
主要的原因设计本身错误,审稿没有发现,或制版用错稿件带来文字图案错误,再者就是生产操作人员装错了印版。
控制这种异常主要是增加各工序检查的力度,确保按程序操作。

⑤油墨必须搅拌均匀后才能使用,特别是专色油墨。

二、功能性缺陷可分为:油墨附着牢度差、条码印刷不能读取或读取通过率不达标、图案间距拉伸或收缩超标。

⑥自己调配的专色油墨必须刮样准确记录留档,为以后调配作参考。

1. 油墨附着牢度的检查目前最简便的方法仍然是用1英寸宽透明胶完全贴合在印样的油墨面,用适当力度压平后进行剥离,如果油墨被粘掉的面积超过一定比例,就判定为附着牢度不合格。
尽管油墨附着牢度最直接的影响因素是薄膜和油墨,但在生产实践中因机器原因也不少见,这里最常见的原因就是油墨干燥不充分或残留溶剂过多,可参照前面所述脱墨和油墨反粘的解决方法。

⑦打样时尽量达到正常印刷的速度。

2. 条码印刷不能读取或读取通过率不达标,这个项目也需要条码扫描仪来检测,造成此问题最常见的原因为制版时对条码的放大比例选择不合适;条码颜色选择错误;制版网点设定不合适,油墨转移不够;生产中的问题为条码印刷有缺失,油墨拖尾;网点浅造成颜色浅等。

⑧如果条件允许,在确认了样本的基本颜色后,先印刷一定数量的产品,然后取样确认为标准样,作为档案资料密封保存。

3. 图案间距拉伸或收缩超过一定范围,会直接造成制袋工序不能使用,或袋子尺寸规格不符合客户要求。
一般单个图案间距偏差超过2mm,即为缺陷。
主要因为薄膜受张力和烘箱干燥的影响,特别是印刷各个色座间的张力太大,经过烘箱后薄膜会被拉伸,薄膜在印后拉伸造成图案间距扩大,在印前拉伸造成图案间距收缩,如果是多色套印,因拉伸比例不一致,有可能会带来套印不准,如果是三色以下印刷,图案间距变化较隐蔽。
解决此类问题除了合理设定生产机器张力和温度参数外,还要在生产过程中对每卷印样进行测量,以便发现异常及时解决。

⑨标准样确认后,应裁取其相连的2m~3m作为等效标准样,在无热源、无紫外线的地方妥善保存,以后每次印刷时裁取部分作为印刷对样使用。

三、跟设备有关的卫生性缺陷主要有溶剂残留超标和杂质异物混入。

4.常见的故障排除

1. 溶剂残留根据国家最新标准包装用塑料复合膜、袋干式复合和挤出复合工艺残留溶剂要求为:溶剂残留总量<5mg/m?,其中苯类溶剂不检出。
因机器设备的干燥能力不足往往是溶剂残留超标的主要原因,围绕提升机器的干燥能力,可进行增加烘箱的风量和风速,适当增加干燥温度,降低机器速度。
也可以从印色的排序考虑,在制版时注意把有大面积和厚实油墨的色序排在前面,最后的白色提高烘箱温度到70℃左右。

①脏版:在塑料凹印中,滚筒的非印刷面经常粘有朦朦胧胧的一层树脂,转印到承印物上呈片状污脏,或呈现线状污脏,这便是脏版。产生脏版现象除了跟刮刀的软硬度、刮刀压力、刮刀接触角度、版滚筒的质量有关外,还与油墨的黏度有关。印刷黏度太大时,树脂、颜料等物质流动性差,不能均匀分散,堆积在一起,造成刮刀和版滚筒在高速运转下损伤,产生线状污脏。同时,由于树脂等也处于过饱和状态,大量树脂堆积在一起,在刮刀压力下,因树脂对滚筒具有亲和性而黏附在滚筒上,出现片状污脏。一般来说,油墨印刷黏度越小,脏版问题越不容易发生。

2. 杂质异物不但影响印刷材料的卫生性,它也会直接破坏印刷品的外观质量,不管是环境本身的问题还是所用材料带来都会造成不良影响,特别是要控制不把杂质异物卷入印刷品,如果压辊和导辊上有这些东西,就会带来印刷瑕疵,要控制这一点,就要定期全面做好机器设备的清洁工作。

②套色不准:主要是凹版滚筒直径有偏差;由于装版不正,造成图文变形;轴搭牙间距不均,空隙偏大或偏小,或有顶牙现象而造成套印不准;薄膜开收卷轴张力控制不均衡或凹印薄膜厚度不均、荷叶边;印版滚筒与压印滚筒两端压力不均匀或多色套印时各印版之间压力不一致。

结束语

③尺寸偏差:收缩余量不足或过多。印刷时由于塑料薄膜张力和加热干燥的影响,使薄膜纵向尺寸变化较大。控制对策:适当调整印刷张力,防止温度设定不当造成尺寸偏差。

综上所述,改善机器设备和规范操作是解决三大类凹版印刷质量缺陷的途径之一,在实际生产过程中质量缺陷的预防比补救更重要。
正式印刷之前除了要选用合理的技术工艺,必须要做好机器的点检准备工作。

④反印:反印指在套印中前一色的油墨反印到后一色的印版上。原因:前一色印后墨层未能彻底干燥;第二色压力过大,或机速太快,或冷热风不良;基材印刷适性差。改进前一色油墨的附着性,调整油墨粘度,加大冷热风量,提高油墨的干燥速度;减慢车速;加大后一色的供墨量;降低后一色的粘度;正确排列印版色序;降低压印滚筒压力,或使用偏软的胶辊。

⑤白化:树脂不溶解、析出;干燥太快。控制对策:重新制墨,适当加入慢干溶剂。 凹版印刷中的故障较多,在实际的印刷操作中,应该仔细分析主要原因,可以考虑从套准控制、张力控制、油墨控制、温度控制等方面着手,迅速排除,以保证生产的顺利进行。这就要有熟练的技术,及时掌握以上常见质量问题的原因,果断采取措施,才能对塑料薄膜凹印质量问题及时地进行解决。

⑥图案线条残缺:热风过大,油墨容易干燥,墨在网纹线内干燥过快,积墨干固于印版表面;印版与压印滚筒间压力太小;刮墨刀角度不够理想,对版面压力不够;印版网纹不匀或有白点,印版浅,有毛刺,油墨附着少;油墨太薄;印刷速度太慢。及时加入丁醇,清洗版面积墨;调整压力;调整刮墨刀的角度和对版面的压力;加深印版,清除毛刺;适当加入原墨;调整印刷速度。

⑦色差:色差是指印刷过程中卷与卷之间出现颜色差异现象。原因:油墨粘度没有很好的调整;凹版滚筒堵版;印刷工作人员作业不当。

⑧堵版:印刷中,随溶剂的大量挥发,油墨粘度增大,在网线内部极易干固;印刷工艺中,刮刀的位置距印刷辊远或角度不合理,版辊直径大或版滚筒进入油墨槽的深度不够时,从干燥管道吹出的热风影响到版滚筒面,易造成严重堵版;油墨中混入杂质;版滚筒网线雕刻深度不适宜;印刷时温度过高是油墨中的溶剂挥发快。

凹印塑料薄膜的过程比较难以控制,所以在印刷中要多总结一些经验,从而得出自己的质量控制方法。

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