经过覆膜的印刷品,表3-2 不同温度下溶剂的蒸发潜热

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覆膜是将涂布黏合剂后的塑料薄膜,与纸质印刷品经加热、加压后黏合在一起,形成纸塑合一的产品,它是目前常见的纸质印刷品印后加工工艺之一。

1、冬季低温对印刷干复溶剂残留的影响

1、印刷中摩擦系数的选择自动印刷用薄膜卷材,一般要求有较小的内层摩擦系数和合适的外层摩擦系数,外层摩擦系数太大,会引起印刷过程中阻力过大,引起材料拉伸变形影响印刷效果,若太小可能又会引起拖动机构打滑,造成纠偏系统不准,印刷牢度降低,还会影响包装速度。
另外,油墨的细度低,颜料的颗粒粗,印刷过程中摩擦系数大,印版的耐印率就低,印刷时还容易产生糊版、积墨以及传墨、布墨不均的情况。
因此,薄膜表面应具有合适的爽滑性,以确保其能够顺利进行高速印刷,常温下一般要求薄膜表面的动摩擦系数在0.2-0.4之间。

经过覆膜的印刷品,由于表面多了一层薄而透明的塑料薄膜,表面更加平滑光亮,不但提高了印刷品的光泽度和牢度,延长了印刷品的使用寿命,同时塑料薄膜又起到防水、防污、耐磨、耐折、耐化学腐蚀等保护作用。

表3-2为不同温度下不,同溶剂的蒸发潜热,从表中可看出:不同温度下溶剂的蒸发潜热不同,温度越低,液体越难被蒸发。
因而冬季印刷复合的溶剂残留量会偏高。

2、高温使用条件对摩擦系数的影响在考虑摩擦系数时,应特别注意的是为提高油墨与基材的结合牢度和提高印刷速度,一般都要提高印刷环境温度,设备金属部件大都是在
50℃以上的高温条件下运转。
而温度的提高对摩擦系数影响却很大,因为高温条件下高分子材料大分子热运动能力加强,活动速度加快,分子间隙变大,表面性能发生变化会使薄膜摩擦系数随之变化。
另外,薄膜的爽滑性主要是通过添加爽滑剂来实现的,在薄膜成型后,爽滑剂从薄膜内迁移到表面,聚积成均匀的薄层,能够显著地降低薄膜的摩擦系数,使薄膜具有良好的爽滑效果。
而这些助剂大多都是无机高分子材料,与树脂相溶性不好,通常从30℃开始,常用的润滑剂已接近其熔点而变得粘结,薄膜的摩擦系数便急剧上升,测试时施加的力会波动很大,呈现一种间歇性滑动或粘结效果。
如果爽滑剂含量过高的话,还会影响到薄膜的印刷适性,这对印刷是极为不利的。
一般来讲,随着环境温度的升高,材料表面的摩擦系数会有一定的变化,但变化的大小因材料对温度的敏感程度和所加助剂种类及多少而有较大差异。

目前,常见的覆膜包装产品有纸箱、纸盒、手提袋、化肥袋、种子袋、不干胶标签等。

表3-2 不同温度下溶剂的蒸发潜热

3、摩擦系数的测定随着凹版印刷技术的飞速发展,印刷速度越来越高,为避免印刷过程中因材料摩擦系数原因而造成浪费提高生产效率,印刷厂家必须要选择合适的摩擦系数薄膜,这就要求厂家具备合适的薄膜检测仪器。
在印刷前不仅要测量薄膜材料在常温下的摩擦系数,还应研究在实际使用环境温度下的摩擦系数。
一般要根据GB 10006和ASTMD1894来测定薄膜正反表面的动静摩擦系数。
目前,国内专业生产包装检测仪器的厂家–济南兰光机电技术有限公司推出一款FPT-F1型摩擦系数/剥离试验机专门用来测定非常温下材料的动静摩擦系数,可模拟室温-99.9℃的试验环境,更接近实际印刷过程中的摩擦系数情况。
而且试验精度可达到0.5级精度,可兼顾国内外标准,对于印刷厂家选择合适的承印材料来说是非常适用的。

通常覆膜工艺可分为以下四类:

2、冬季低温复合对初粘力的影响

根据所采用原材料和设备的不同,可以将覆膜工艺分为即涂膜覆膜工艺和预涂膜覆膜工艺两种。
即涂膜覆膜工艺所用的薄膜是现涂布的.所使用的黏合剂一般有溶剂型和乳液型两种,并且是随用随配的。
而预涂膜覆膜工艺所用的薄膜是预先涂布好的,所使用的黏合剂一般有热熔型和溶剂挥发型两种。

夏季刚下机的PE复合膜,撕剥开时,其两面都粘有胶黏剂,表现为胶黏剂层的内聚破坏。

按照纸质印刷品的覆膜过程又可将覆膜工艺分为3类:干式覆膜法。
湿式覆膜法和预涂覆膜法。
干式覆膜法是目前国内最常用的覆膜方法,它是在塑料薄膜上涂布一层黏合剂,然后经过覆膜机的干燥烘道蒸发除去黏合剂中的溶剂而干燥,再在热压状态下与纸质印刷品黏合成覆膜产品。

冬季刚下机的PE复合膜,撕剥开时,往往从胶黏剂层与PE的界面上剥下来,而且力度很低,说明此时胶黏剂尚未能完全润湿PE薄膜表面。
有时从熟化室取出的复合膜卷,外层十几圈出现很大的气泡,严重的还有“隧道”现象,其根本原因是胶黏剂的初粘力低造成的。

湿式覆膜法是在塑料薄膜表面涂布一层黏合剂,在黏合剂未干的状况下,通过压辊与纸质印刷品黏合成覆膜产品。
自水性覆膜机问世以来,水性覆膜工艺得到了推广应用,这与湿式覆膜工艺所具有的操作简单,黏合剂用量少,不含破坏环境的有机溶剂,覆膜印刷品具有高强度、高品位,易回收等特点密不可分。
目前,该覆膜工艺越来越受到国内包装厂商的青睐,已经广泛用于礼品盒和手提袋之类的包装。

对策:①对第二放卷PE膜进行预热。
②注意原辅材料的储存环境温度不要过低。

预涂覆膜法是覆膜厂家直接购买预先涂布有黏合剂的塑料薄膜,在需要覆膜时,将该薄膜与纸质印刷品一起在覆膜设备上进行热压,完成覆膜过程。
预涂覆膜工艺始于上个世纪90年代.通过专用设备将热熔胶或低温树脂按照设计定量均匀地涂布在薄膜基材上,得到的就是预涂膜。
预涂覆膜法省去了黏合剂的调配、涂布以及烘干等工艺环节,整个覆膜过程可以在几秒钟内完成,对环境不会产生污染,没有火灾隐患,也不需要清洗涂胶设备等。
目前该工艺已用于药品、食品包装领域。

3、冬季低气温对胶黏剂流平性的影响

**覆膜过程中常见故障与解决办法:

图3-8为配制好的胶黏剂的黏度随环境温度的降低而升高的示意图。
可见,相同工作浓度的胶液,在冬季因气温较低,而黏度较25℃上升了3s,胶液的流平性变差。

1、覆膜粘合剂与粘合牢度关系**

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图3-8 温度对胶黏剂黏度影响的示意图

粘合剂是印刷品与薄膜覆合的中间物质,主要起着粘结作用。
粘合剂的性能在一定的条件下是决定覆膜质量的关键因素之一。

对策:冬季提前2-3天将胶黏剂放在车间存放,有助于改善胶黏剂的流平性。

覆膜使用的粘合剂分为二种类型。
其一,是橡胶型的;其二,树脂型的。
印刷生产企业在覆膜时必须根据不同的纸张、印件的具体情况,选用粘合剂。
一般来说纸张表面印刷面积小的可采用橡胶型的粘合剂,相反,印刷产品表面印刷的图文面积较大的宜采用树脂型的粘合剂。
这是因为印刷产品大多采用树脂型的亮光快干型油墨。
因此,树脂型的粘合剂与树脂型的油墨膜面就会很容易的粘合,相应来说粘合牢度较好,树脂型的粘合剂一般多采用两种以上的成分组成,这在一定程度上增加了操作者难度。
例如:甲乙两种树脂组成成分的配比。
混合之后粘合剂的使用期限等问题都将直接影响粘结的程度,但是,只要严格抓好生产工艺关是可以解决的。

在覆膜工艺过程中,粘合剂既要与聚丙烯塑料薄膜结合牢固,又要与纸张结合牢固。
所以粘合剂粘度值的大小直接影响纸张与塑料薄膜的结合牢固度,在实际工作过程中,由于产品的印刷墨层面积不同,可以采取加入调薄水的方法来不断调整粘合剂的浓度。
印刷产品表面图文面积小,粘合剂浓度可降低15%左右,相应的图文面积大的产品,粘合剂浓度要增加。
由于各厂使用的粘合剂不属于同一厂家生产的,其性能、配比、化学成份各异、粘合剂浓淡稠稀不同,没有一个统一的标准,只能按各自的具体情况来区别对待。

2、覆膜时的皱折现象

①纸皱现象:主要原因是纸张在通过热压合机构时,不是平整自然的接受热量和压力,而是出现纵向或斜向的皱折,多出现在其拖梢的部位。

②塑料薄膜的皱折:主要原因是薄膜出现在输送的过程中,因牵引力不当会使薄膜的张力或大或小,而使薄膜出现斜向、纵向或者横向的皱折。

③纸张和薄膜一起起皱:经过热压合机构的塑料薄膜和纸张,在拖梢部位则会出现纵向或者中心部位向外两边皱折。

3、覆膜起泡原因与解决办法

印刷品经过覆膜在分切、压痕、存放、包书、瓦楞裱糊、书籍堆放期间,在印刷多色版叠印的暗调位置,墨层厚实的部位,容易出现砂粒状条纹状、蠕虫状、龟纹状的膜凸起空虚的现象,俗称“起泡”,在严重时没有油墨的印层白纸部位也出现相似形状的汽泡。

严格把好生产工艺关是覆膜过程中的重要环节。
我们知道,在整个覆膜工艺大体上可以分为前处理、覆合、分切三个阶段。
就其重要性来说主要是在前两个阶段。
前处理的目的有两点:其一,是对印刷产品中的水分进行去湿处理。
由于印刷纸张就会在热滚筒的热压下散发出大量的水蒸气冲击胶体。
导致覆膜粘合剂失去粘性,降低了粘合强度而引起泡现象的发生;其二,对印刷产品墨层的进一步固化。
墨层中会有一定量的溶剂,如果不进行前处理。
在覆合后,在一定时间内发现不了问题,随着时间的推移溶剂慢慢地散发。
慢慢地对胶体进一步溶解,导致胶体失去了粘性,使纸张与塑料薄膜脱离,也就是起泡现象。
实际工作中曾做过试验,一种印刷品分为两组,一组进行覆膜前处理,另外一组不进行前处理,然后在同一条件下进行覆膜,经过一段时间后观察,结果发现经过处理的没有起泡,没有处理的就比较容易起泡了。
因此一定要进行前处理,让油墨层里面的各种溶剂尽快地挥发干净,这样才能保证其粘连强度的永久牢固性。

实际工作中发现覆膜之后的封面皮子、挂历、卡片、包装等,经过封面包书、切书、打包等工序都没有发现起泡。
但是经过一段时间。
送货之后在客户手里则发现起了泡。
让人困惑不解,但实际上也不是什么不可理解的现象。
也充分说明了覆膜之后的起泡与油墨层中所含溶剂和其它化学成分有很大的关系,尤其是印刷图文面积大的更为明显。
若在覆膜前进行前处理产品。
就不会有上述现象。
就要严格把好生产工艺关的问题。
当然导致覆膜产品结合不牢的还有其它一些因素,如粘合剂本身存在着质量问题,粘合剂太浓,加入的调薄水太少,机速太快、温度太低,压力小、纸张灰尘太多等方面原因,只要加强工艺管理,加强原材料入库验收制定。
定点采购质量好的材料都是可以解决的。
另外,让要求覆膜的封面、包装装潢、广告等产品在印刷之后放置一段时间,待油墨层中胶液中彻底固化结膜。
溶剂挥发完了之后再覆膜。
也可以克服起泡的问题。

4、温度、压力、机速、胶量对粘合牢度影响

纸张与塑料薄膜是通过热压合机构时温度、压力、机速对粘合牢度的影响,纸塑两种不相干的两种材料,依靠粘合剂中介作用。
只有在热压力的作用下才可实现复合。

在热压外力的作用下。
粘合剂分子的运动速度加快。

能力加大、纸张、油墨分子所吸引扩散。
渗透到纸张印刷品、油墨层中去,从而产生较好的亲和力。
产生凝固现象。
粘合剂高分子树脂的热固化性能产生的内聚力,使塑料薄膜和印刷品纸张形成牢固的结合,适当的复合温度、压力、复合时间、涂布粘合剂的胶量等是纸塑复合产品质量的保障。

①烘道温度控制在40~45℃;

②热滚温度根据不同型号的粘合剂的技术指标控制在50~80℃;

③机械压力与粘结力成正比关系,压力大粘力强,压力小粘力差,在强压的作用下,粘合剂更有利于渗入纸张内部达到提高粘结力目的,所以在机械能承受的情况下,压力大点要比小点好,控制在100kg/平方厘米~150kg/平方厘米的面压力;

④机速与压合时间有关,它将决定压合时间的长短。
压合时间的长短与粘结力有关,压合时间长的粘结力要大于时间短的。
一般来说,纸张平滑的机速可快点,纸张比较粗糙机速要慢点;

⑤涂布粘合剂用胶量大小,凭经验操作,根据纸张的粗糙程度,印刷图文面积的大小,不同的纸张来调整给胶量。
纸张平滑度差,粗糙或者墨层涂布量就应大一些。
相反,平滑度高的铜版纸涂布量就应小一些。

5、覆膜产品压痕线爆裂故障的处理

覆膜不仅能提高印刷品的美观度,还能提高其表面的耐折性能,对后工序的顺利进行十分有利。
但是,如果纸张或者覆膜用的塑料薄膜质量较差,在模切压痕时就可能发生压痕线爆裂故障。

如在模切彩盒时,压痕钢线和模切刀的相交处就经常出现爆裂故障。
爆裂只发生在薄膜层,且沿某个方向的压痕线爆裂现象特别严重,底层的纸张一般不会爆裂。
这说明故障与机台操作和模切机的压力无关,问题就出在覆膜用的薄膜材料上。
针对这种情况,可采取以下措施予以解决。

1.更换薄膜原材料。

2.如产品尚未加工完毕,可改变覆膜的走纸方向。

3.对模切版进行修改,分以下两种情况。

对于白板纸彩盒的处理如图1所示。
在图r1、3、4处用连刀,不可切断后接刀。
2、5、6处的刀线头加长2mm,角度冲压成110°左右。

对于瓦楞纸板包装盒的处理如图2所示。
在图中1、2、3、7处用连刀,不可切断后接刀。
4、5、6处的刀线用连刀做成“U”字型。

采用以上方法,不会改变彩盒的结构,且能很好地解决压痕线爆裂故障,同行不妨借鉴。

6、覆膜成品出现卷曲

主要表现为复合成品分切后,呈现向薄膜方向的卷曲,不能保持平整的状态。
严重时自动卷曲成圆筒形状。
主要原因:①被覆膜的纸张太薄;②纸张含水量多,湿度大;③气温低;④纸质疏松、平整度差;⑤覆膜时压力大,温度高、时间长

该文章转载自包装地带微信公众服务号

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