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如何在普通油墨上进行紫外上光 浏览次数: 1619

 二十多年前,曼罗兰是第一家向业界推出联机上光的印刷机制造厂商,受到了包装和一般商业印刷商的欢迎。从此,不需额外的工序,就可以通过上光增强包装和高级小册子的多种效果,包括光泽及表面保护。近年来,曼罗兰不断地扩展涂料增强效果的应用范围:金色、银色、珠光效果、特殊光泽或磨砂效果、防护、浮凸、香味等等——所有这些涂料都可以按照指定厚度联机涂布。这些发展背后的推动力来源于有两个上光机组的印刷机的出现,采用封闭型刮刀或者网纹辊涂布技术。现在,这些技术反映在所有曼罗兰印刷机上,全部曼罗兰印刷机都可以配置经济、符合环保的系统。使用水基分散涂料的联机上光已成为标准应用。专色上光确实能够增强印品的外观效果。若要求特别高的光泽,紫外线(UV)涂料上光渐受欢迎。这类上光涂层耐摩擦,不仅提供良好的保护层,而且光亮的表面使其在视觉上十分吸引人。包装印刷商对这些优点非常感兴趣。因此,当中等幅面印刷机证明了这些改革(两个上光机组加上多个干燥装置,分别做初步干燥、机组间干燥以及机尾干燥)的成效时,大幅面印刷机自然提供这个特别的增强结构。大幅面印刷机用户一般对在折叠纸盒生产当中,使用普通油墨印刷之后做紫外线(UV)上光的方法非常感兴趣。

    1.封闭型刮刀提供均匀的墨膜厚度

    曼罗兰与其客户及供应伙伴合作,在1993年开发出封闭型刮刀的方法,这种方法确保了上光涂层的厚度极为均匀。有着不同承载量的网纹辊,能够保证获得准确的上光量,并且可以重复地进行。辊所承载的涂料量因工作不同而不同,正常的规定是每平方米在6~30cm3之间。实际上,只有上述标称承载量的25%~35%的湿涂料转移到承印物的表面。网纹辊表面不同的网线情况,使得机器能够转移不同要求的涂料量。良好的循环系统是重要因素。涂层稳定的质量与涂料的进量、存储量、以及泵送原理,加上温度的稳定性有关,这些因素一定要与所使用的上光机组匹配。

    2.用反射光测量光泽

    可选用某个反射角度来测量光泽。“镜表面”反射100%的光。由于涂层表面只反射一部分光,考虑到光泽程度,必须选择测量的角度,从而提供可信赖的光泽变化的数据。测量的角度非常重要,这是因为颜料渗入深处,有分散现象。人眼在黑色背景下对光泽的反应较为强烈。

    3.耐划性以及粘结度的测试

    涂层的耐划性以及粘结度是印后加工过程的重要因素,也是表现印刷品耐用程度的重要因素。用户有时用不科学的方法判断这些特性,例如用指甲刮试或用胶带粘试。这些都是主观判断方法,主要依赖每个客户的评判,没有可度量的数据,但却可以用来作为参考。没有客观的测试条件,生产后,涂层的粘结度如不是经过多日之后,还保持稳定的话,就只能维持数小时。在此期间,油墨氧化干燥,导致产生气体,在墨层与涂料层之间集结,从而破坏粘结。因此,只有在完成印刷后数天,来检查粘结度,方为合理。丙酮十分适合用来测试紫外线(UV)涂层的固化程度。方法是用浸透丙酮的布块在涂层上面擦拭,若固化不良,涂层会被溶解。德国印刷协会(FOGRA)推荐一些测试装置,用以检查抗剥离以及抗粘结成块的能力。印刷品的抵抗力,可以依据“德国工业标准”DIN16524以及DIN16525所提供的方法测试。

4.承印物是基本元素

    影响上光效果的重要因素是基本材料、机器涂布的方法以及这些因素的质量和均匀性。在我们的测试中,使用了八种不同质量的承印物。包括回收再生材料(GT及GD)以及新纤维材料(GC)。这些材料,不仅等级不同,机器涂布的质量也不相同。通常做两次或三次机器涂布,涂布的工具包括刮刀辊、气刷、气刀和粘膜机。(注:为了避免混乱,我们必须区分不同的涂料。在造纸厂内加在纸或纸板上的涂料(粉剂)以及增强印刷品效果的涂料即上光涂料,为了在相同的条件下进行一系列有用的测试,所用每种材料的厚度相同。在不同等级的纸上,粉剂的涂布次数对质量有明显的影响。

    再生材料加两次机上涂布的效果较机上三次涂布的效果差得多。新纤维造的纸板,只涂布两次再上胶,其表面平滑,有着像涂布三次的光泽。机上涂布的表面硬度对光泽也有影响——硬的涂布工具能产生更为平滑的表面,增加光泽。

    根据吸水性和吸油性预测可能达到的光泽度,并非有用。在实验室里,在使用上光涂布处理后,不同等级纸板的光泽特性比联机紫外线(UV)上光更为实用。

    依据油墨和涂料的使用量,承印物本身的特性对光泽程度有相当重要的影响。粉剂涂布表面的平滑性和吸收性决定涂层的效果。等级高的纸板,表面具有一致的平滑度,虽然轻微的变化是无可避免的,特别是天然原料制造的纸板,但也影响光泽。

    纸板的等级对结果的影响高达30%.要注意的是:即使增加涂料量可以减少光泽度的差异,但是本测试与涂料的等级无关(因采用不同生产商的涂料)。

    另一方面,三次机上涂布纸板每次使用相同量的涂料可获得较好的平滑表面。三次机上涂布材料间的差异,可以说是由于机上涂布粉剂的配方、涂布工具以及处理顺序而造成的。

    5.选择合适的油墨非常重要

    油墨对上光涂层有两种不良影响:

    由于油墨的排斥,印张印刷区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,油墨与涂料混合的程度取决于两者的粘度。

    刚刚印刷的油墨,开始其干燥过程,即使第二层涂料—紫外线(UV)涂料已经变硬,其干燥仍然继续在下面进行。由此会导致涂层表面变形,并可能受到氧化干燥时生成物的影响。这些反应使光泽度降低,并破坏粘结。

    由于上述两者间的相互关系,紫外线(UV)上光的光泽度主要取决于所选用的油墨类型。为了保证一定的光泽度,应使用快速吸收型油墨。但是,可能会产生墨斑,限制吸收量。当第一个印刷单元采用特快吸收型油墨,随后的印刷单元中,油墨分裂转移到橡皮布上,产生墨斑。因此,不同的情况要分别对待处理。印刷时应该尽量少地使用润版液,这样可以减少油墨在橡皮布上的堆积,从而减轻产生墨斑的危险。所选用的油墨,对收纸堆产生背面蹭脏的情形也有一定的关系。

 6.打底材料

    在普通油墨上进行联机紫外线(UV)上光,通常先用分散型涂料打底。普通胶印油墨和紫外线(UV)涂料是不兼容的化学品,而这个“中间涂层”需要在很短的时间内,以湿叠湿的形式涂布于印张之上。水基分散合成溶液含有40%~45%的固体,随温度变化的粘度可以通过加水调整。

    分散型涂料一旦施加于印张之上,相当分量的水分一定被吸入承印物内,一些则挥发消失。只有在这个时候,聚合物才开始其结合作用,形成致密的涂料膜。所以在联机生产过程中,打底材料必须能够尽快干燥。可以达到的干燥速度、灵活性、渗入能力、叠印力、粘度、光泽度以及粘结度等取决于基层材料及所用添加剂。

    从不同类型打底材料的使用和使用数量的增加,可以清楚地看出打底材料的重要功能。特别是在油墨覆盖量高的表面,打底材料的影响更为显著。

    用18cm3/m3网纹辊替换13m3/m3网纹辊,紫外线(UV)涂层较为光滑,光泽度更高。在高覆盖率的表面,这种情况尤为明显。

    我们容易辨认不同类型打底材料的影响。在200%实地表面严重的变形情况只有在使用软质打底材料时才能见到。硬质的打底材料在未进行紫外线(UV)上光之前,看起来已经有一个平滑的表面。但是,耐划性却降低。使用量越小时,打底材料类型的影响越大。这些测试清楚地表明,在上光机组间的干燥极为重要。如果在紫外线(UV)上光之前,干燥时间和干燥程度不足,即使用最好的打底材料和最佳的用量,也不能达到最佳的光泽。因此,使用两个上光机组上光,推荐使用一个延伸干燥部件。

    7.紫外线(UV)上光涂料

    现在,胶印中多用化学基硬化紫外线(UV)上光涂层。这些紫外线(UV)涂料含有连接料、反应稀释剂和光引发剂。在紫外(UV)光照射下,发生网络化反应,使涂料固化。紫外(UV)光使光引发剂释放出化学基,引致丙烯酸盐聚合,形成长链网状联接。氧气却阻碍这个反应。

    对于阳离子硬化涂料,紫外(UV)光引发离子形成,连锁反应形成硬化。由于固化的连续性,虽然固化速度较慢,但可彻底固化。阳离子硬化紫外线(UV)上光涂层的方法多用于食品包装方面,因为他们没有气味且硬化彻底。我们的测试着重于化学基硬化紫外线(UV)上光涂层。

    增加UV涂料用量可以提高光泽,效果却不如增加打底料用量的好。测试时,把UV涂料量从20cm3/m3增加至30ccm3/m3,无论油墨覆盖率有多大,光泽增加至少10点。决定UV涂料用量时,不要忘记,由于粘度的原因,如果用量太大的话,难以流畅地涂布。把UV涂料加热至40℃,可以加强流动性,同时也可以增加光泽。

    另外网纹辊的几何形状也影响涂料的流动。除承载量以外,网线数也起作用。只有无泡沫的涂层,才能产生良好的光泽效果。当网纹辊网穴内盛满涂料时,细小的气泡在涂料内形成微泡沫。这种情况可以加消泡剂改善,加之合理组合的涂料循环系统,确保不会把涂料搅拌过度。

 8.干燥是关键

    在几秒钟内,给予颜色和光泽的材料就施加到承印物上。虽然供应商尽力使这些膜层很快地从液体转为固体,但是高速印刷对此有限制。因此,上光过程必须被所选用的干燥方法支持。

    ①干燥由生产速度决定

    高速生产当然是我们所希望的,但要切记,所描述的干燥方法仅仅得助于干燥装置。随着生产速度的增加,难以完全干燥及硬化。印刷之后,这种情况直接造成收纸堆印张上下两面反应,如果造成可看到的情形,就称为背面蹭脏。UV上光的印刷品质量特性要数天后方可稳定。基于所用油墨和涂料不同,光泽度和粘结质量在24小时后仍可发生变化。但是,变化并不总是缺点。

    要保持高速硬化涂层表面的稳定,干燥之后,就不可让它的底下发生变化。印张在收纸堆一张一张地堆积起来,承受相当大的压力,因此,印张表面要求充分地硬化,以确保不因接触上一张的背面而受损。这个硬化表面,是由UV干燥装置产生适当的光束能量而致。

    干燥使收纸堆温度上升,引起背面蹭脏,甚至纸张粘页。因此最重要的是,在适当的时候,施加适当的干燥能量。所以,在印刷和上光单元之后,确实需要红外(IR)灯,加上冷风和热风及抽气相助。建议在两个上光机组之间使用两个传递形式的延伸干燥部件。若觉得只是干燥时间决定光泽效果,那么,在两个上光机组之间,再加一个传递部件,以确保生产速度可以增加40%而不影响光泽效果。干燥装置的输出能量必须与生产速度匹配。UV的输出能量必须跟随印刷机的速度,但非线性关系。而IR的输出能量却是线性模式。

    当印刷机速度增加,光泽度因油墨覆盖率变化而下降。如上文所述,涂布每个涂层的间隔时间,决定所形成稳定的“基层”。纸张在印刷机组之间以每小时10000张的速度移动,油墨仅有不足一秒的时间渗入纸内。这些测试表明,在正常的生产速度情况下,比较第一个和最后一个印刷机组上印刷油墨的光泽,结果最后一个机组印刷油墨的光泽较差。这些情况可以用来作为参考,对于我们编排版面及确定印刷色序是有帮助的。然而,在使用普通油墨印刷时,随着印刷速度的增加,光泽却是下降的,这个油墨固有的问题是个不可隐瞒的事实。已经说过,对油墨、涂料及干燥装置有选择地搭配,可以将质量的损失减至最轻微程度。

    总结

    紫外线(UV)上光所能达到的效果,主要取决于承印物。用高光泽分散型涂料涂布在某种承印物上的效果,对于在这种承印物上进行紫外线(UV)上光所能达到的预期效果,可提供一个参考高覆盖率的油墨会导致光泽降低,但是可以通过使用高浓度颜料和吸收性好的油墨来加以改善油墨的成分及其与打底料的亲和力决定涂层的粘结情况,而粘结情况在印刷后几天才真正稳定?正确地选择打底料的类型和使用量,对可达到的光泽度有决定性作用紫外线(UV)上光涂层作为表层,有助于防止刮划;同时,若涂布均匀,则可形成光亮表面通过选购适当的机器组件特别是干燥部件,并且注意合理搭配材料,是印刷机达到最佳效果的先决条件。

 

(来自印刷世界)
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