塑料水性油墨由于用水作为溶剂,下面就实际生产过程中的油墨、胶水粘度的高低

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。

塑料水性油墨是由水性树脂、助剂、颜料、水等原材料组成。
在选材料时,均需要符合环保要求,在生产过程中全部用纯净水代替有机溶剂。
水性油墨不燃、不爆,无味、无毒,是目前世界上最环保的印刷油墨。

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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。

塑料水性油墨由于用水作为溶剂,在印刷过程中无有机溶剂挥发,没有气味。
对环境、对印刷操作人员的身体均无任何的污染及损害。
水性油墨产品自身不会燃烧,更不会由于静电及电线短路等原因引起火灾,采用水性油墨印刷,印品无任何的溶剂残留,符合世界上任何国家与地区对食品包装及其它包装的环保要求。

近年来,随着经济的发展,各种商品包装迅猛增加,使得软包装也得以飞速发展,人们希望的新技术、新产品在不断的提高、创新。
油墨、胶水粘度自动跟踪仪就在人们的急切期待和要求中诞生了。
下面就实际生产过程中的油墨、胶水粘度的高低,对产品质量的影响进行分析。

一、外观缺陷。

水性油墨在印刷成本上的优势

一、油墨、胶水粘度在实际生产中的控制情况

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。

使用水性油墨印刷,首先它不需要用任何的有机溶剂稀释,只用清水便可。
印刷行业常说的“可加入多少溶剂”,如在油墨中加入30%-50%的溶剂,并错误地认为加入溶剂越多越好,这样的成本就越低。
其实不然,所加入的30%-50%溶剂是在整个印刷过程中加入的,这是由于溶剂的挥发引起油墨黏度变化而加入的。
印刷速度越快所需调配的稀释剂的挥发性就要越快,加入溶剂的次数就越多,这就等于不断地增加印刷成本,所以并不是10kg油墨加入5k溶剂后才开始印刷,以油墨行业的标准来看,油墨的色浓度高,黏度低才是好油墨。

在印刷、复合过程中,粘度的控制是关键,特别是在80-140米/分的高速输出转凹印和复合中,随着实际的推移,溶剂在不断地挥发,粘度也逐步的升高,流动性变差。
虽然在调配油墨、胶水时,有3#量杯和秒表了5检测粘度值,但依靠人工方法监测难以控制印刷复合时动态的时刻变化,更无法控制连续添加溶剂数量的准确性。
在生产中,当印刷、复合粘度升高时,都是人工用水壶添加溶剂来稀释粘度。
添加的次数越多,印刷后生产的颜色变化越大,复合的均匀度也越差,牢固度也随之下降,从而增加了退货和废品率。

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。

这关系着油墨生产厂商所选的原材料,如树脂的分子量的大小、配方、生产工艺等。
印刷过程中溶剂的添加量除了封闭式的印刷车间外,其余的均会因温度、风力等的因素而产生变化,油墨中加入稀释剂只作为降低油墨的黏度,使其适宜印刷,如过量地加入,油墨的色浓度会降低,连接料的份量同时降低,这样便印不出好产品。
所以,水性油墨只加纯净水,而且是一次性加入。
在印刷过程中,它不会因为黏度的变化而引起颜色的变化,更不会像油墨那样,因印刷途中需加入稀释剂时所产生的废品,这就大大提高了印品的合格率,节省了溶剂的成本,减少了废品的出现,这便是水性油墨成本优势之一。

二、墨、胶水粘度的变化对产品质量的影响

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。

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

油墨、胶水粘度控制是否适当,直接与油墨颜料的转移、臓版、印品光泽度、颜料的粘接牢固度、复合均匀度及牢固度等绝大多数的质量问题关系极大。
粘度值大的油墨造成:印刷刮墨不干净、挂网转移不好、流平性差、残留溶剂多、拖尾、线条、印刷版和刮刀寿命短。
复合胶水的粘度值大也会造成转移不好、流平性差、残留溶剂、透明差、剥离强度差、热封强度差,严重影响着生产的质量和成品率及工作效率。

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。

三、油墨、胶水粘度的变化给采购带来的问题

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。

在油墨、胶水市场中,油墨、胶水的单价是以油墨、胶水的质量、粘度及浓度来衡量综合成本及价格大小,由于印刷厂家无法鉴别这几指标,给采购油墨、胶水带来困难。
从而直接影响了印刷,复合成本。

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。

四、油墨、胶水转移的好坏主要跟粘度有关,粘度越大,转移的效率就越差

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。

因为溶剂的作用是溶剂树脂或添加剂、助剂等,给予流动性使油墨、胶水容易分散。
当粘度过大时,就处于过饱和状态,流动性就差,不能均匀分散,而是成团出现,容易堆积在一起。
这样油墨、胶水就不能顺利进出网眼,就更谈不上转移了,因而就容易产生堵版现象。

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。

五、油墨、胶水粘度变化与牢固读的关系

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。

如果油墨印刷、胶水复合粘度太小,就说明油墨、胶水中溶剂含量过多,而树脂、颜料等成分相对要少,这样便不能在干燥时结成平滑的层,因而泛白、变得暗淡无光,缺乏光泽。
因为树脂是塑料牢固附着的主要材料,因此颜料粘度接牢度跟油墨印刷粘度大小有关,选择合适的粘度,颜料粘接牢固度大小。
胶水中溶剂多也会造成复合不好、产生气泡、牢固度差。
一般涂布浓度控制在20%-30%,粘度以16-20秒为宜。

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。

六、油墨、胶水粘度的控制与剩余油墨、胶水的关系

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。

在生产中,很多时候是油墨、胶水粘度和溶剂的添加不能恒定,使油墨、胶水剩余次数增多,数量变大。
这些剩墨扔了可惜,再又不好用,它们的性能已有所改变颜色变暗、流平性变差、有杂质、刮不干净产生气泡。
胶水保管不好就会固化、复合牢固度变差等,对印刷质量有极大的影响。
如果使用粘度仪,使油墨、胶水的粘度及溶剂的加入量都有准确的控制,那幺就会大大减少油墨、胶水的剩余次数和数量。

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。

七、油墨、胶水的粘度变化和生产管理的关系

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。

在印刷厂的实际生产中,工人的想法是以最小的劳动换最大的报酬。
如果管理不善,工人在印刷、复合过程中,很长时间才添加溶剂,有的始终都不添加溶剂,这样既浪费了油墨和胶水,又造图案走样,复合均匀度及牢固度差,给公司直接造成了经济损失。
特别是当已印刷的产品间隔数月后需要重新印刷时,因无法以精确的数据记录首次印刷的粘度值,操作工都是凭经验估算粘度值范围,误差大,需要重新调配每种油墨、胶水的浓度和粘度时,又要进行多次打样校对,既浪费时间和劳动力,又浪费了原料。

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。

八、控制油墨印刷、胶水复合的粘度,保证产品质量

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。

XX有限公司是一家专业从事塑印材料15年的企业,多年来不断探索和反复试验成功地研制了油墨、胶水粘度自动跟踪调节仪。
该产品是基于油墨、胶水流动循环的原理,自动跟踪油墨、胶水粘度变化,调整溶剂加入量而达到设定的油墨胶水粘度值。
使其稳定在0.5秒范围内。
使用粘度自动跟踪调节仪控制的产品,通过每次对不同版的印刷、复合粘度、生产工艺设定值的记录,在任何时候重新印刷、复合时,即可重现原图案的精确性和复合效果,节约时间和劳动力,又提高了产品的质量使产品图案清晰、层次分明、颜色始终如一。

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。

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

结束语

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。

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