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影响瓦楞纸盒成功印刷的因素

资料来源:珠海《印刷人》2003年第5期 更新日期:2003-08-12

2002年11月3日-7日在芝加哥举办的包装行业研讨会及展览会上,展出了各种使用不同衬纸、纸板加工的折叠纸盒和纸箱,可以满足更

广泛的印刷需求。成功的印刷方式是用一种可控制的方式将油墨转移到承印材料上,印刷的内容有文字、实地和半色调图像。为了在印刷过程

中获得稳定的印刷效果,一定要确定并控制好影响油墨、印刷工艺和承印材料之间关系的纸张性能,这一点非常重要。

首先我们要区分纸张和纸板之间印刷性能的主要差别。纸张的易走纸性对于印刷或印后加工过程的顺利完成起着很重要的作用。影响走

纸的主要因素包括纸张的平整度、抗撕裂强度、硬度、油墨吸收性、尺寸稳定性、表面强度、张力和厚度。

印刷适性是纸张是否能稳定地复制图像的一种性质。其中包含色彩密度、实地输出的平整性、色调范围、色相和油墨传递性能。为了达

到较好的印刷适性以及衬纸和瓦楞纸板的走纸性,必须要了解相关的纸张性能。

■表面特性

印刷品质量受纸张、衬纸、纸板的表面特性的影响,如其光学外观、油墨吸收性、纸张渗透性、结构和厚度等。衬纸材料或纸板的表面

特性与很多因素密切相关,包括所使用的纤维的自然特性、生产过程中的加工方法、构成形式、涂布或后加工程序等等。影响印刷质量的最重

要因素之一就是纸张的表面结构,通常指表面的平滑度或粗糙度。

纸张的光滑程度主要由纤维的形态控制。磨光、涂布或上光等后加工过程可以获得某种特定的表面结构。这些因素也影响着纸张的吸收

性和渗透性,以及最终的油墨附着性。

纸张的厚度随着纸张设备和原材料加工方式的不同而不同。厚度直接受潮湿成分、潮湿端承受的压力和磨光程度的影响。沿纸卷方向具

有均匀的厚度是获得稳定印刷效果的重要保证。纸张中厚度的变化将导致印刷过程中出现输出结果不均匀和网点过分扩大等问题。

纸张的疏松密度确定了纸张中空气和坚实成分的比例。这种关系对于确定最终使用何种纸张或衬垫材料是非常重

要的。

可压缩性是指当纸张表面垂直遭受一定的压力后纸张厚度减少的程度。可压缩性实质上是指强度性能,它影响了油墨的传递。可压缩性

受硬度、密度和组分等因素影响。

■吸收性

吸收性是指液体(油墨)通过毛细作用进入到纸张中的比例。它由纸张的疏松密度决定。纸张的构造呈现很多微小的通道和毛孔,毛细

管作用要依靠纸张的表面能量和油墨的表面张力及粘性之间的关系发挥作用。

较松的纸张表面比较开放,有很多大毛孔,可以吸收油墨的颜料和连结料。而经过高度哑光的纸张可能只吸收连结料。油墨在衬纸或纸

板中的吸收程度是非常重要的,它实际上是油墨和纸张之间传递信息的对比。如果颜料仅仅在承印材料的表面而没有被吸收,油墨就可以有效

地吸收光线。吸入衬纸(瓦楞纸)的油墨越多,就会有越多的图像损失。印刷原色油墨一旦被吸收就会失去光泽,有时甚至显出不同的色彩。

黑色会失去亮度,有时甚至呈现灰色。而同样一种油墨印刷在经涂布过的、吸收性较小的材料表面会表现出不同的色彩。因此,纸张保持油墨

的能力有着重要的意义。

油墨的吸收能力也表现在密度方面。吸收率主要依赖于组成材料的成分、填充料的成分、尺寸、精炼的程度、哑光程度、密度和表面涂

布等因素。非涂布纸张的密度通常比涂布纸张的密度低。

■墨膜、粉尘、化学构造

实用的墨膜应该比材料表面的粗糙程度更厚,保证油墨平整的沉积。现代的光敏聚合印版系统具有Shore-A的硬度,可以克服不平整的

纸张表面结构。但是瓦楞纸柔印印版的柔软性不能达到这个硬度,这样会产生过多的网点扩大。

印版下面的PET材料经常出现与印版、胶带和瓦楞纸泡沫材料搭配不得当的情况,很可能导致网点扩大严重。瓦楞纸印版越软,印刷机

就越容易克服表面粗糙的问题;但印刷元素的清晰度也会随之降低,图像元素就好像被压缩到一起一样。

另一方面,印刷过程中使用较厚的墨膜传递导致网点扩大严重。墨膜越厚,越难干燥。延长干燥时间又导致印刷速度降低,增加成本。

柔性版印刷中常常采用低粘度的油墨。这样,连结料的灵活性更强,可以更快速地进入到涂层中,将颜料留在表面。图像失去光泽度,颜料可

以很容易从表面擦掉。这种情况在使用劣质衬纸的瓦楞纸直接印刷中很容易出现。因此保证衬纸的吸收性与油墨的流变能力相匹配是非常重要

的。

粉尘显然是另一个与印刷过程相关的印刷适性问题。粉尘是纸张表面和边缘的小碎片的附属品。如果没有使用油墨过滤装置,灰尘和污

垢就会在油墨中聚集,从而转移到印版上。这种现象就是”脏输出”。

纸张的化学组成也对印刷适性有一定的影响。衬纸中过多的酸性会影响油墨的干燥速度。通常来说,非涂布衬纸材料的Ph值应该在5或

5.5或稍高一些,涂布材料的应该在7-8.5,才能保证最优化的干燥时间。

■衬纸(瓦楞纸)材料

总的说来,目前印后加工所采用的衬纸材料通常分以下几种:

●牛皮纸瓦楞纸经常用于表面纸张有很强的抵抗性的场合,或者包装需要具备很强的抗撕扯性的时候。这种衬垫通常应用于A, C和B型

瓦楞纸。

●测试衬纸是一种由废纸回收制成的有效的廉价衬垫。它由两层组成:一层较厚的底基和一层吸附性较好的外层。这种衬垫也主要应用

于A, C和B型瓦楞纸。

●装饰性衬纸。在非涂布、半涂布和完全涂布衬垫之间有一个选择,通常是指装饰性衬纸。上面白色的衬纸为产品提供了一个可以达到

最有吸引力的印刷质量的合适表面,特别对于有多种颜色的图像设计。装饰性衬纸越来越多的应用于B、E和F型瓦楞纸。

■用于后印的光敏聚合印版

在瓦楞纸后印工艺中,光敏聚合印版具有很多基本的性质,这些性质取决于印刷过程的自然特性、底基材料和印刷过程中的外界条件及

因素。

各种不同衬纸材料、纸张和纸板的质量、油墨特征、网纹辊参数和设备局限性等考虑因素,以及纸制品加工行业中使用的其他产品,在

印刷加工技术的概念和改进过程中占有十分重要的地位。

光敏聚合印版由四个主要部分组成:交联剂、单体、光引发剂和添加剂。这些成分的变化和选择以及其性能和相互关系在印刷性能中起

着至关重要的作用。用来生产光敏聚合印版的成分对水基油墨系统的选择有很大的影响。油墨的传递性和遮盖性、印版的分辨率、稳定性、抗

氧化性和印刷相关性能(设备速度的局限性)等是开发改进光敏聚合印版时应该考虑的主要问题。

■印版的必要条件

新型光敏聚合印版的开发受到高网目印刷效果、高分辨率网点以及实地油墨传递等问题的挑战。最后印刷企业只好在不同的纸袋、衬垫

背衬和衬垫材料组合时采用不同的光敏聚合印版,导致各种不同的组合方式。这是为了最大限度地利用特定印版的特性优势,特别是硬度和油

墨传递能力,来适合一种特定的应用和特定的底基。

为了实现印刷质量标准化,瓦楞纸印刷厂越来越多的使用更薄的光敏聚合印版和两种标准测径器:3.94mm
(0.155英寸)和 3.18mm (0.125英寸)。对于印版来说最常用的标准是产生平滑的密集的油墨传递以及低网点扩大。

另一个需求是精确并清晰地输出精细反转片和线条元素、减少填充元素以及较难色阶的平滑印刷。必须达到规格上的最小公差。印版的

硬度不能超过E或F型瓦楞纸42
ShA (ISO)和B、C或A型瓦楞纸34 ShA
(ISO),以克服纸板的表面结构问题。与此同时,印刷厂需要较高的印版弹性,以减少对衬托纸性能的要求,减少停机时间,便于印刷

压力的设置。

制版人员都希望缩短清洗时间、减少干燥时间,以提高输出量和生产能力。希望有较长的背曝光时间以拓宽预曝光的范围,同时将UVA

散发期间波动的影响减到最小。此外,还需要有较短的表面曝光时间和较长的主要曝光范围,以提高效率。数码印版通常有不同的需求,而这

些印刷系统也同样要满足不同的需求,以实现更清晰的印刷效果。

受特定印版成份的选择的限制,印版及其性能有一定的局限性。这些局限性与上面提到的很多需求都有冲突。这些冲突的需求往往不能

仅仅靠油墨成分、改变印版、加衬垫或调整设备等方式解决。原色的组合往往必须转化成满足大多数需求。这些元素的范围包括从印版成分到

应用到印刷生产等多个方面。

■可压缩衬纸

为了在印刷过程中降低印版变形的整体程度,传递的纸张下面普遍采用可压缩衬垫材料。可压缩的泡沫材料可以吸收大部分额外的印刷

压力,改善了印刷质量。

泡沫材料的可压缩性和记忆性影响了上面的光敏聚合印版的油墨传递性能。泡沫的厚度不应该比使用的印版材料的厚度更大,以防止任

何系统可能出现的不稳定因素(可能导致印刷输出结果不均匀)。

■后印应用中的印前质量

印刷质量可以与胶印覆膜的质量相媲美,这成为大多数后印纸制品加工企业竞争新型利润更高商务的基准。瓦楞纸板走纸性的不断增强

、设备停机时间的不断减少以及衬垫表面印刷适性的改善都刺激着印刷企业不断改进纸板生产、寻求更可靠的纸张一致性、更好的油墨传递性

、减少网点扩大特征,以及采用更高的设备速度。

为了满足瓦楞纸印后加工应用中最新的质量要求,油墨应该传递最少的量,保证网点扩大最小,并获得所需要的密度,材料成本降低到

最小。

随着新型高质量瓦楞纸板印刷机的推出和更精细网纹辊系统的应用,出现了在印后加工过程中使用数字印刷印版的机会,主要用于印刷

E和B型瓦楞纸的半涂布白色表面衬纸。0.112英寸和0.125英寸厚度的数字瓦楞纸印版都可以提供令人满意的效果。