凹版印制质量缺点与机器设备的关联

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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。

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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。

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1、影响套印准确性,烘箱内温度会带来承印薄膜的形变,是套不准的原因之一。

一、外观缺陷。

干式复合的干燥过程处理不当,极易引发复合质量问题。
本文总结了因干燥过程产生的六大质量问题。

现行蒸汽烘干的方式,烘箱温度设定越高,在张力的作用下,薄膜变形的程度也越严重,如果拉伸变形比例不一致,套印就不稳定。
实践经验表明:如果烘箱温度设置适当,张力适当减小会增加套印稳定性,同时,制作印版时也要预留足够的收缩量,并考虑个别颜色边缘的扩缩处理。

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、产生泡点或斑点,影响复合膜外观。

2、造成油墨附着牢度差、脱墨或油墨反粘。

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。

在线烘干不充分是原因之一,如果烘干不充分,残留溶剂过多,和第二层粘合后,溶剂还要挥发,如果有大量溶剂持续挥发,就有产生泡点或斑点的风险。
假如复合有印刷PET//AL膜结构的,把AL做为涂胶面也可降低产生斑点的风险,因为AL膜面较光滑平整,不但有助于胶水的流平,同时对溶剂的吸附没有印刷油墨层那么强,便于溶剂在烘箱内充分挥发。

排除材料问题之后,主要考虑是油墨干燥不充分造成,要确保油墨干燥充分,就要适当增加烘箱内的风量和风速,合理提升烘干温度,尤其是在大面积和厚实的专色墨和白墨的色座,同时考虑降低机器速度。
油墨干燥不良还会带来斑点和泡点等外观不良。
但是也要防止烘干加热过度,过热烘干除了会使薄膜起皱或收缩外,如果不能充分冷却,就会带来残余热量的积累,收卷后薄膜温度过高,产生油墨粘连。
如果干燥太快还会造成油墨假干的现象,就是油墨表面已干燥凝固,而内部实际没有干燥充分,也有挥发不充分的残留溶剂,收卷后会缓慢渗透,也会带来油墨粘连。

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。

2、单层膜在烘箱内折皱,复合后有折痕。

3、带来印刷图案间距拉伸或收缩超标。

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。

如果烘箱内进风量和排风量悬殊大,在烘箱内的风速较大,就会吹折单层已涂过胶水的材料,这样经过复合压辊后就会形成折皱。
要改善就必须对进出风量进行调整,也可在不影响残留溶剂量的情况下,对容易产生折皱的烘干区域稍稍打开烘箱盖,降低烘箱的密封性,让外部空气进入对烘箱内气流进行平衡。

塑料薄膜受热会软化,受牵引张力和烘干温度的影响,特别是印刷各个色座间的张力太大,经过高温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,特别是通常使用的OPP、NY、PE等单层基材更容易拉伸,设定烘干温度最好不要超过65℃,同时还要与烘干温度配合合理的机器张力参数。

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。

3、影响复合强度。

4、有残留溶剂超标的风险。

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。

在保证基材电晕值和胶水性能和配比没有问题的情况下,要理解烘干对复合强度的影响。
在线烘干主要的作用就是挥发多余溶剂,溶剂在烘干系统中挥发越充分,其复合强度也会相应地越高。
根据稀释剂醋酸乙酯的特性,第一节烘箱的温度一般应在60℃,第二节和第三节的温度则提高到70℃和80℃,这三节烘箱的温度有时会跟据实际加工的产品结构作相应的降低和提高,一般不要超过15℃,以5~10℃为宜,如三节烘箱温度设置为:55℃、65℃、75℃或70℃、80℃、90℃,但一定要保证烘干通道内温度呈阶梯式上升,才能保证溶剂的充分挥发。
如果刚进入的第一节烘箱内温度过高,迅速烘干了涂胶膜表层,内层无法烘干,不仅影响复合强度,油墨或胶粘剂中的溶剂没有完全挥发,也会影响残留溶剂量,还可能会带来复合的泡点,最可怕的是热稳定性差的材料可能会带来印刷图案间距的过度拉伸,造成复合膜报废。

印刷机的烘干能力不足往往是残留溶剂超标的主要原因,要提升机器的烘干能力,就要增加烘箱内的风量和风速,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,让其后序多过几次烘箱,强化溶剂的挥发,适当提高最后一个白色的烘箱温度。
另外对添加了油墨固化剂的色座要适当提高本座烘箱的温度。
有的凹印机为尽可能地干燥油墨和挥发溶剂,设计成印刷品收卷的部位和原材料放卷部位同在印刷机的一端,印完最后一个颜色后,印刷膜从机器的上方通过多重导辊返回同在放卷端的收卷部位,这样通过延长走膜路径也可使因冷却不良造成的膜上的余热充分散发。

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。

4、影响复合材料的卫生性即残留溶剂量高,有不良异味,如果污染到内容物,就会对人体带来危害。

5、考虑有机可燃气体大量聚集的安全隐患。

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。

在干式复合工艺中,大多使用醋酸乙酯稀释胶粘剂,所以除了胶粘剂本身的溶剂外,醋酸乙酯是要控制的重点。
当然,不同薄膜基材和不同油膜厚度对溶剂的吸附不同,干复的烘干参数和其他参数也不是一成不变的。
比如,OPP比PET对溶剂的吸附力要大,两者的加工工艺参数就会有不同,如果烘干参数接近,加工OPP层复合膜时,就要相应降低机器速度。
还要考虑烘箱温度稳定的重要性,充分理解烘箱温度的波动对溶剂残留的量的影响,如果烘箱温控表的精度在上下5℃,就必须要验证所生产的产品,在上下5℃有波动时的复合膜的溶剂残留量,确保数据达标。
如果刚开始复合时,有溶剂残留量偏高的情况,就必须在启动开机之前开风机空加热3~5min,让整个烘干系统的温度达到一致,以有利于正式加工产品一开始就能有效挥发残留溶剂。

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