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基于干胶印工艺的同步上光与烫金的研究

《广东印刷》2011年第2期 作者:康一 董文超 更新日期:2011-07-05

在公司里,经过调查研究发现,在瓶盖生产过程中,经过干胶印印刷的铝筒在上光与烫金工序存在较高的废品率以及工序浪费现象。为了改善生产现状,降低生产过程中的废品率,节约工序,提高产能,决定以“基于干胶印的同步上光与烫金工艺”为项目课题,运用所学专业知识,通过实验分析、材料验证以及小批量生产等方法,以光油的性能指标、上光后印品表面的表观特性、烫金后印品表面的表观特性为测量依据,得出可同步上光光油与烫金纸之间的匹配关系,为以后选用同步上光光油与烫金纸提供依据。
本次研究项目就是针对瓶盖的印后加工工艺,上光与烫金。本次研究的亮点在于可以得出可同步上光光油与烫金纸之间的匹配关系,制定出相应的标准为以后选用同步上光光油与烫金纸提供依据,从而实现干胶印与上光的同步实施,并解决经过同步上光后,烫金的废品率高的问题。
一、实际生产遇到问题及实验方案的提出
在实际生产过程中,辊印、辊光及烫金工序遇到一系列问题需要解决。
同步上光时遇到的问题:生产瓶盖时,某些产品需要侧部辊光,上光方式主要是同步上光,期间遇到的问题主要是横纹和图文模糊,出现相应问题的原因主要是上光光油与辊印油墨相溶造成的。除此之外,还有光油涂层爆裂、起皮、脱落等,出现相应问题的原因主要是光油硬度过大造成的。
同步上光的产品烫金时遇到的问题:需要侧部上光与烫金的产品,经过同步上光后,在烫金时易出现的问题是烫不上或漏烫,主要原因是光油层的附着力不好,需要选择合适的烫金纸。其次是多烫,主要是温度过高、瓶盖表面不平、压力过大等原因造成的。另外还有彩金,主要是烫金纸走纸过松,以及温度过高等原因造成的。除此之外还会出现飞金沫的现象,原因主要是烫金纸质量不好造成的。
一般,质检部门对产品的质量检测会按国标要求进行检测。
实验方案:将现有光油与烫金纸进行匹配,每一组试验60只左右瓶盖,观察试验结果,对瓶盖表面的表观特性进行测量分析,得出可同步上光光油与烫金纸之间匹配性较好的匹配组的表观特性,为以后生产选用同步上光光油与烫金纸提供依据。
二、试验及结果
为了得出可同步上光光油与烫金纸之间的匹配关系,并制定相应标准,为以后生产选用同步上光光油与烫金纸提供依据。
1.实验步骤
①按辊印工艺单对铝筒进行辊印上光。
②对上光后的铝筒按下面表格所列的表观特性进行测量分析。
③将经过上光的铝筒在240℃-270℃下使用全自动三色烫金(丝印)机进行烫金。
④对经过烫金的铝筒按下面表格所列的表观特性进行测量分析。
⑤根据相应的分析数值,定出相应的标准。
实验使用的材料有:5033光油、3003光油、华美迪6041光油、淄博凯诺k-308光油四种上光光油,K70-220烫金纸、BC-220G烫金纸、398-220烫金纸三种烫金纸,800只经过清洗的铝筒。
实验使用的仪器设备有:四色辊印机和全自动三色烫金(丝印)机。
实验前准备工作如下:
用做试验与生产的上光光油主要是5033光油、3003光油、华美迪6041光油、淄博凯诺k-308光油四种,光油性能指标测量如下:
表1 光油性能指标
2.用作试验与生产的烫金纸的性能指标测量
一般电化铝是靠目测和手感把关,检查电化铝的色泽、光亮度以及砂眼等。烫金纸的牢度和松紧度一般通过手搓,或用透明胶带粘,另外电化铝的断头越少越好。
电化铝箔的技术质量有如下要求:
①底层涂色均匀,没有明显色差、色条和色斑。
②底胶涂层均匀、平滑、洁白无杂质、没有明显条纹、砂点和氧化现象。
③光泽度,在印版版面温度为70~90℃烫印时,包装色泽不变。
④牢度,经100g砝码摩擦,要求耐磨次数为2000~3000次。
⑤清晰度,以四号字烫印、笔划清晰不粘连为合理。
烫金纸相关性能测量记录如下:
表2 烫金纸性能指标
3.数据的测量方法
①光泽测定方法。
光泽是指漆膜表面对光的反射程度,检验时以标准板光泽作为100%,被测定的漆膜与标准板比较,用百分数表示。影响涂膜光泽的因素很多,通过这个项目的检查,可以了解涂料产品所用树脂、颜填料以及和树脂的比例等是否适当。光泽的测定基本上采用两大仪器,即光电光泽计和投影光泽计,本实验使用前者。
②表面硬度测量方法。
生产中使用的是涂膜硬度铅笔测定法。涂膜硬度铅笔测定法是采用已知硬度标号的铅笔刮划涂膜,以铅笔的硬度标号表示涂膜硬度的测定方法。按工业标准,铅笔笔芯的硬度分为13级。从最硬的6H逐级递减,经5H、4H、3H、2H、H,再经软硬适中的HB,然后从B级到最软的6B级。这是一套有严格的硬度值界定的科学的硬度体系。在涂料工业中,利用这一系列的不同硬度铅笔来检测涂膜的硬度,得到的测试结果称为涂膜的铅笔硬度。
③附着力测定方法。
上光产品附着力测定:
铝盖简塑盖可封口试验后目测;铝塑盖按成品工艺辊齿后,用指甲对辊齿处施以适当的力(以不使盖子变形为准),进行刮试验后目测,观察废品率(指甲不能是刚修剪的锐利指甲)。
烫金产品附着力测定:
分别在45°温水,50°白酒中浸泡10分钟,自然晾干后,用干净的软布在同一位置,往返擦拭6遍,观察废品率(特殊要求产品须在50°白酒浸泡10分钟后,马上用大拇指,在烫金图案上摩擦5下或用指甲刮轻轻刮2下,看是否掉图案,观察酒体颜色,若未出现掉图案和酒体颜色变化现象即为合格品)。
④涂膜流平性测定方法。
将试验所用四种光油在涂过普光光油的铝板上进行刮涂,做好标记,每种光油刮两块铝板,置于烘箱中干燥,10min后取出测量其表面的各项表观性能,并比较分析,得出相应结论。
4.试验结果
通过实验,最终四种光油经刮涂后表面光泽度测量数据(每种光油测量三组,然后取平均值)则可以得到如下数据:
①光泽度:随机取三个铝筒,分别定为第一组、第二组、第三组测其光泽度,每组测三次求平均值,然后三组再取平均值,将数值记录下面表格。
表3 表面光泽
②表面硬度:随机取三个铝筒,分别测其表面硬度,将数值记录下面表格。
表4 表面硬度
③其它表观特性及经过上光后的废品率:
表5 其他表观特性
之后再进行烫金,并记录经过烫金之后瓶盖侧部的表观特性得到如下数据:
④使用BC-220G烫金纸。
表观性能:
表6 表观特性
⑤使用K70-220烫金纸。
表观性能:
表7 表观特性
⑥使用398-220烫金纸。
表观性能:
表8 表观特性
三、结论
通过同步上光以及烫金一系列试验,得出了四种试验同步上光光油与三种烫金纸之间的匹配关系:
1.5033光油同步上光效果好,图文无模糊;经辊轧之后光油不起皮,附着力好;与三种烫金纸匹配烫金均无漏烫现象;附着力检测时用50度白酒浸泡10分钟,自然晾干后用干净的软布在同一位置往返擦拭6遍,合格。
试验证明5033光油与烫金纸的匹配关系,满足同步上光与烫金的要求。
2.3003光油同步上光效果好,图文无模糊;与三种烫金纸匹配烫金均无漏烫现象;附着力检测时用50度白酒浸泡10分钟,自然晾干后用干净的软布在同一位置往返擦拭6遍,合格。
3.华美迪6041光油同步上光效果好,图文无模糊;经辊轧之后光油不起皮,附着力好;与三种烫金纸匹配烫金全部漏烫,烫金纸在光油表面附着力极差,烫金不合格。
试验证明华美迪6041光油满足同步上光的质量要求,但达不到烫金的要求。华美迪6041光油与烫金纸的匹配关系,不符合同步上光与烫金的要求。
4.淄博凯诺K-308光油同步上光废品率较高,有图文模糊现象,同步上光效果不好;与三种烫金纸匹配烫金,漏烫严重,烫金纸在光油表面附着力极差,烫金不合格。
试验证明淄博凯诺K-308光油同步上光效果一般,有图文模糊现象,不符合同步上光质量要求;与三种烫金纸匹配烫金,漏烫严重,烫金纸在光油表面附着力极差,烫金不合格。
通过一系列试验以及分析研究得出了经过干胶印后可同步上光与烫金的产品使用光油与烫金纸需满足以下标准:
5.光油
表9 光油标准
6.烫金纸
表10 烫金纸标准
本文通过具体实验得到了体现同步上光光油与烫金纸之间匹配效果的表观特性,并根据此数据得出了相应的标准。但由于公司用于生产实践的设备与研究用的实验设备有所区别,所得结论仍需在以后的生产实践中进行验证。