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于普通油墨上加紫外线(UV)涂料(1)

资料来源:资料来源:印艺208期/2001年4月 曼罗兰 更新日期:2003-05-23

二十多年前,曼罗兰是第一间印刷机制造公司向业界推荐联动上涂料从此,不需额外工序,就可以用涂料加强包装或高级小册子如光泽及作保护层等多种效果。

近年来,曼罗兰继续扩展增强的范围和应用:金色、银色、珠光效果、特别光泽或无光泽、分区、浮凸、香味等--所有这些涂料都可以依照指定厚度联动涂布。这些扩展,幕后的推动力来自有两个涂布机组印刷机的出现,它们使用密室型刮刀或网纹辘涂布技术。

若要求特别高的光泽,紫外线UV涂料为其中最可取的。此类型涂料能耐擦花,不独提供良好的保护层,它的光亮表面使它在视觉上,十分有吸引力。包装印刷商对这些优点,特别感兴趣。因此,当中幅面型号机种证明这些改革(两个涂布机组加上多个干燥机,分别作初步干燥、机组间及机尾干燥)的成效时,大幅面型号机种自然跟随这个特别的强化组合。一般大幅面印刷机用户,生产折盒,对使用普通油墨然后涂布紫外线UV)涂料的方法,特别有兴趣。

制程技术研究获更佳效果

要获得最佳效果,有关印刷机、涂布以及干燥方法等,需要符合一些先决条件。以最高的理想,协调印刷机的元素和个别客户的特别要求是唯一方法。很多测试有助认识较多不同制程参数的影响。测试能否与供应业的伙伴紧密进行,极为重要。

密室刮刀涂布提供均匀膜层厚度

一九九三年开发的密室刮刀涂布,可确保涂料层的厚度极为均匀。有不同盛载量的网纹辘,容许要涂布的涂料有准确的分量,并且可重复进行。滚辘所载的涂料分量,每个工作不同,正常规定是每平方米在六至三十立方厘米之间。

这是名义上的盛载量。实在的转递,只有25-35%的湿涂料传到承印物的表面。网纹辘不同的网线表面,容许涂料转递的分量符合需要。若经常适当照顾网纹辘,可确保生产品质的稳定。

涂料的良好循环是个要素

要能够处理多种不同的涂料,涂料的循环系统,须为最适当的组合。涂料层的品质均匀,视乎输送分量、贮存分量和泵送原理,加上温度要稳定等因素,它们一定要配合所用的涂布机。


图一:使用普通油墨紫外线(UV)涂料来增加效果的制程,罗兰R906
LTTLV印刷机及影响因素示意

由于各种应用不断增加,涂布机组针对有关应用,提供解决方法。一个涂布机组单元,就有几个完全分开的涂布电路,可以快捷和经济地从一种涂布方法转为另一种涂布方法。它不但节省校机时间,还节省涂料和清洗剂。扩散式涂料和紫外线(UV)涂料幷不兼容。与此同时,从有颜料的涂料更换为透明的涂料需要彻底清洁。在转换涂料时,卫生对确保品质稳定,十分重要。

如何评定涂层品质

在大幅面流水式涂布面上,不同光亮度的变化特别显著。因此,最重要是把涂料均匀的涂布,使整个表面保持均匀的光亮度。

有所谓「退淡效应」,引起困难。因施印时间有差别及不同物理过程发生,墨层和涂料层以不同速率干燥。当不同的物料层混合而更改体积,发出气体,其表面会变形。这样产生的结构,引致光泽下降,情况视乎它们的组合而定。

用反射光线计量光泽

可选用某个光线反射角度来计量光泽。像「镜」的表面,反射100%的光,或只反射部分的光,视乎涂层表面的品质而定。考虑光泽程度,选择测量的角度,一定要光泽的变化资料,提供到可信赖的数据。测量的角度很是重要,因为颜料渗入深处,会有分散情况。人眼在墨色背景下,对光泽的反应较为强烈。

耐刮花及粘结度的测试

涂层的耐刮花及粘结特性是完成加工所需的重要因素,亦显示印刷品的耐用程度。客户有时用不科学的方法,测试这些特性,如用指甲刮试或用胶纸粘试,这些都是主观方法,但主要还是依赖客户的判断。没有量度或可以复制的数据,但却可以用来参考,作为指引。生产后,涂层的粘结若不是经过多天后,还保持稳定的话,它就只能维持数小时。在这段时间,油墨氧化干燥,产生气体,在墨层与涂料层之间集结,破坏粘结。因此,只有完成印制后数天,然后检查粘结度,方为合理。丙酮很适合用来测试紫外线(UV)涂层的固化程度:用湿透丙酮的布块在涂层上擦拭,若固化不良,涂层会被溶解。

德国印刷研究协会(FORGA)推荐一些测试装置,检查剥离及粘结成块的抗力。印刷品的抗力,可以依据「德国工业标准」DIN16524及DIN16525提供的方法测试。

具影响力的参数

对有关元素,我们汇集多项基本结论。特别注意整个系统的效果结构,用多项测试方法决定:不同承印物、油墨、打底物料、涂料及干燥机的组合等、如何影响结果?我们用某组可靠的质量判断因素,以确保测试结果。

承印物料

我们用普通品质折盒纸板测试。包括循环再造物料(GT及GD)和新纤维物料(GC)。这些基本物料,不但等级不同,机器涂布品质亦不同。习惯上,机上作两次或三次的粉剂涂布,涂布方法包括:滚辘刮刀、气刷、气刀和贴膜机等。


图二:比较承印物。在100%黑上施加五种不同结合,不同分量的涂料:
第一排,大量UV;第二排,小量UV;第三至五排,中等量UV。

注:避免混乱,我们有需要分别不同的涂料:在造纸厂内加在纸或纸板上的涂料(粉剂)及加在纸或纸板上作增加印刷品效果的涂料(上光涂料)。

这样,涂布的重要因素是:基本物料、机器涂布的方式和这些元素的品质及其均匀特性。

选择承印物料,技术的合适性和经济性要有合理平衡,配合所用油墨和上光涂料,以达致所需光泽。

承印物料量基本元素

我们用八种品质不同的承印物料测试。每种物料的厚度相同,在相同条件下,进行连串有用的测试。在不同等级的纸上,粉剂的涂布次数,有明显不同的效果。

再造物料加两次机上涂布的效果,较机上三次涂布差得多。新纤维造的纸板,只涂布两次但加胶,其表面平滑,有涂布三次的光泽。机上涂布的表层硬度对光泽亦有影响--涂布时的加压工具造成平滑表面,增加光泽。

吸水和吸油特性对预测可能达致的光泽,幷不能提供任何有用资料。在实验室里,不同等级的纸板,涂布上光涂料,得到的光泽特性,用来评估联动上紫外线(UV)涂料的效果,较为有用。

视乎施印油墨和涂料的分量,承印物本身的特性对光泽程度有相当至十分严重的影响。粉剂涂布表面的平滑度和吸入特性决定涂层的效果。等级高的纸板,表面具有一致的平滑度,轻微变化虽无可避免,特别是用天然原料造的纸板,但也会影响光泽。

纸板的等级可影响结果达百分之三十(参看图二)。要注意的是:纵使增加涂料分量,可减少光泽水平的差距,此测试并不依赖涂料的等级(因采用不同生产商的涂料)。

照片1和2清楚显示,上涂料后,仍能清楚看见两次机上涂布纸板的结构和纤维。另一方面,三次机上涂布纸板的平滑表面使相同分量的涂料有较好的效果。三次机上涂布物料间的差别,可以说是由于机上涂布粉剂的配方、涂布工具、和处理次序而致。

油墨

柯式油墨主要含有颜料、展色剂、稀释剂和添加剂。油墨以水、墨、膜层形式施加在承印物上。当颜料分量增加,用较少墨量可达致相同色度。印刷后,「吸入凝结」的油墨成分在数秒内干燥,但氧化干燥则需数小时甚至数天才能完成。

选择合适的油墨十分重要

油墨对上光涂料层有两种不理想效果:

(1)因为油墨遮盖的关系,印张上的印纹部分,打底用的扩散涂料的水分不能充分被吸入,影响涂料与油墨混合程度,情况视乎两者的流阻度(粘度)而定。

(2)刚刚施加的油墨,开始其干燥过程,即使最后加上的第二层涂料(紫外线(UV)涂料)已坚实,仍然继续在下面进行。这种情况,使打底涂料层变形,幷可能受氧化干燥时放出的物体影响。这些交互作用,使光泽降低,破坏粘结。

如上所述,由于两者间的相互关系,紫外线(UV)涂料的光泽程度,十分依赖所选用的油墨类型。要保持光泽至某个水平,需采用快速吸入型油墨。但纸板品质和印件要求的品质不同,可能产生墨斑的情况,限制吸入的容量。当第一个印刷单位采用特快吸入型油墨,随后的印刷单位,油墨在胶布分裂转移时,便会产生墨斑。因此,每一情况要个别协调。印刷时,要用最少的润湿。这样才可减少油墨在胶布上堆积,从而减轻产生墨斑的风险。所选用的油墨,对收纸堆产生反印的情况,亦有一定关系。

(照片1及2:机上两次涂面GD3纸板(上)和三次涂面GT2纸板(下),先上打底涂料然后紫外线(UV)涂料的效果。)

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