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乾貨-關於石墨烯油墨凹版印刷,你想要解決印刷問題的方案都在這裡!

在水性油墨使用過程中,堵版是最容易出現的問題,主要是因為凹印水性油墨復溶性差,因此一旦操作不當,就極易產生堵版。通常,採用水性油墨進行凹印生產時,實地滿版印刷時的黏度應與溶劑型油墨基本一致或略低,網目調圖像印刷時的黏度應比溶劑型油墨略低。

刀絲也是凹印工藝很難避免的常見質量故障之一。由於凹印的墨路很短,從刮刀到壓印點的距離一般不會超過版輥周長的1/4。如果出於工藝上的考慮,將刮刀位置提升到靠近壓印點,則距離會更短。這種短墨路的風險在於,如果刮刀上嵌有異物,則等不到油墨本身的潤濕性將異物拉出的細線流平,細線必然轉移到承印材料上,形成刀絲。

刀絲故障

一、溶劑型凹印油墨

凹印使用溶劑型油墨時,無法避免刀絲的原因,除了環境因素造成的異物嵌進刮刀外,主要原因還在於溶劑型油墨使用的混合溶劑的溶解性波動。

凹印混合溶劑一般由2~3種溶劑組成,其配方的核心,首先要保證混合溶劑對樹脂(溶質)的溶解性。樹脂溶解性三要素包括:極性相似而相近原則,溶解度參數相近原則以及溶劑化原則。一個良好的混合溶劑配方,一般都會符合這三個原則。但是,由於混合溶劑的溶解度參數計算同溶劑的體積參數相關,當混合溶劑在揮發了一段時間以後,其各溶劑的體積比會發生很大變動,混合溶劑的溶解度參數勢必也會發生很大變動。只要溶解度參數的波動控制在±(15%~20%)之內,樹脂的溶解性還是有保證的,但若超過此限值,已經溶解的樹脂有可能會重新凝聚成較大的顆粒,形成溶解性故障。在這種條件下,若顆粒嵌入刮刀,刀絲故障必不可免。

凹印生產一線評估一種新油墨是否容易起刀絲時,採用的方法往往是讓版輥空轉半個多小時,然後重新印刷,其意圖就是等待該溶劑型油墨混合比與揮發比嚴重不一致時,評估油墨顆粒凝聚的風險。這種方法是很科學的,只是在採用這種方法的同時,有多少人是從混合溶劑溶解性的理論角度來思考,這很值得懷疑。

二、水性凹印油墨

水性凹印油墨不採用混合溶劑,理論上不存在因混合比與揮發比不一致而造成的溶解性波動風險。但客觀現實是,水性凹印油墨印刷中刀絲仍然不可避免。其實,造成水性凹印油墨溶解性波動的原因還是存在的:一是水性凹印油墨中鹼性物質的變化引起pH值變化,從而引起溶解性的變化;二是水性凹印油墨中水性溶液與水性乳液的匹配,兩者混合後是否會造成樹脂的不溶。

水性乳液同色漿的溶解性和乾燥性配合的好壞,直接影響水性油墨的溶解性和分散性。有些品牌的水性油墨,安全儲存期只有6個月,超過6個月就有可能產生沉澱、分層,即使重新攪拌後也難以再生,其實這就是溶解性問題,即色漿同水性乳液的配合問題。水性油墨出現溶解性問題,而且是使用凹印轉印機構的水性油墨,必然會造成刀線故障。

有一個現象很值得注意:如果僅採用水性溶液構成的水性油墨進行凹印,其印刷過程中的刀絲會大幅度減少。這個現象反證了水性溶液與水性乳液不匹配所形成的水性油墨溶解性波動。但是在薄膜凹印中,油墨的附著力和墨膜的耐抗性都離不開水性乳液,所以為避免起刀絲而不添加水性乳液是不現實的。水性油墨中必須要添加水性乳液,但添加了水性乳液後又無法確保溶解性的穩定,這就造成了目前水性油墨製造商的困窘。

堵版

在水性油墨使用過程中,堵版是最容易出現的問題,主要是因為凹印水性油墨復溶性差,因此一旦操作不當,就極易產生堵版。而堵版又會引發一系列印品質量問題,如印品表面出現針孔、小文字缺筆斷畫、墨色不均、漏底等現象。堵版的產生原因及解決辦法如下。

(1)間斷性停機停版,油墨因稀釋劑揮發而干固在網穴中。此時,需採用專用工具和清洗劑清洗印版,必要時需拆除印版,採用有機溶劑(醋酸乙酯)來清洗。因此,在間斷性停機時,建議採用停機不停版的方式,以免油墨干固在網穴中。

(2)油墨因乾燥過快而瞬間干固在網穴中。對此,首先可以在油墨中加入少量慢干劑,慢干劑能夠抑制及減緩油墨乾燥時間,防止油墨表面結皮,一般用量控制在3%~5%;其次考慮稀釋劑配比是否合適,必要時需要調整稀釋劑配比,通常水性油墨稀釋劑中酒精和水的配比在1∶1到4∶1之間,但在加大水的比例時需要考慮水的量,如果水的加入量過多,一方面會產生過多氣泡,另一方面會導致油墨乾燥不徹底,使得印品產生粘臟或油墨反拉現象。

(3)油墨黏度過高。此時,應適當降低油墨黏度,但必須兼顧印刷速度和流平性。因為油墨黏度過低,會產生過多氣泡,從而導致印品表面出現白點、印刷圖文顏色過淺或細線條和小文字變粗等問題。

(4)印版網穴太淺。此時,應適當加深印版網穴深度,但必須考慮印版網穴過深時會出現的質量問題,如字跡變粗、細小文字模糊、圖案不清晰等現象。

乾燥不良

乾燥性能是水性油墨最主要的指標之一。水性油墨的乾燥速度比溶劑型油墨慢,一旦乾燥不充分,就會產生粘輥現象。

因此,在使用水性油墨時必須提高幹燥溫度,通常要比溶劑型油墨的乾燥溫度提高10~20℃,同時還需加大排風量,有條件的可以加長印後過紙路徑通道。當然,水性油墨乾燥性能的改善和提升也需要油墨廠商的配合,對水性油墨配方進行調整。

當凹印水性油墨因乾燥不良而出現油墨反拉、搓花等問題時,需要加大烘箱溫度和風量,同時在油墨中添加少量乙醇,提高油墨黏度。

印版上臟拉條

水性油墨凹印生產中,常在條碼或深色圖文周圍存在因相應位置印版上的油墨未刮乾淨而產生的上臟拉條,這主要是因為水性油墨的潤滑性較溶劑型油墨低。

對此,需要油墨廠商在生產水性油墨時加入相應的助劑來解決,同時需要印刷工人在印刷生產中對刮刀的角度和壓力進行調整,且裝刮刀時刀刃越短,刮墨效果越好。有條件的印刷企業則可考慮使用陶瓷刮刀,這種刮刀刀刃光滑,無需打磨,彈性好,耐腐蝕,且刀鋒部分經過獨特的拋光處理,可與印版滾筒完美貼合,從而達到最佳的刮墨效果。

氣泡過多

水性油墨氣泡過多會導致印品表面出現白點、砂眼、水紋等現象。氣泡問題的產生原因和解決辦法如下。

(1)稀釋水性油墨時加入了較多的水。對此,可以採取兩種解決方法:一是加入消泡劑,加入量一般在0.5%~1.0%;二是調整稀釋劑配比。

(2)有些深色水性油墨因用量過少且長時間循環而使稀釋劑中的酒精揮發、剩餘較多的水所致。此時,應添加適量酒精。

(3)表面活性劑用量控制不當。表面活性劑可降低水的表面張力,提高顏料潤濕性,但如果用量控制不當,就會產生大量氣泡。表面活性劑用量應由油墨廠商在生產過程中加以控制。

印刷流平性差

水性油墨流平性差主要體現在水波紋現象較重或印刷不實(漏底),產生原因及解決辦法如下。

(1)油墨黏度過低,導致載體帶動色料的能力減弱。此時,應適當提高油墨黏度,但如果油墨黏度過高,油墨的流動性會變差,印刷流平性也會變差。通常,採用水性油墨進行凹印生產時,實地滿版印刷時的黏度應與溶劑型油墨基本一致或略低,網目調圖像印刷時的黏度應比溶劑型油墨略低。

(2)長時間循環後水性油墨中的連結料減少或胺類物質揮發,從而導致水性油墨的性能發生變化,印刷流平性也會變差。問題輕微時,可添加大量新墨來解決;問題嚴重時,如水性油墨被污染,就需要更換新墨。

穩定性差

水性油墨穩定性差主要體現在易沉澱、分層、假黏稠等現象,其主要是由於顏料在水性樹脂中的分散性較差,易聚集沉澱,以及水性油墨本身需要添加助劑(表面活性劑、消泡劑、pH值穩定劑、流平劑、慢干劑、快乾劑、分散劑、沖淡劑等)用於改善自身弱點,從而導致其穩定性變差。

對此,在使用水性油墨前需要對其進行充分攪拌,比如在使用新墨時應提前將其攪拌均勻,再加入稀釋劑進行調整;印刷過程中也要定時攪拌,以防因油墨沉澱而產生上臟拉條或堵版現象。偶爾遇到難以攪拌的凝固為膠態的水性油墨時,則需要考慮油墨本身的質量問題。

暗影(霧版)現象

主要原因:凹印水性油墨的摩擦係數比溶劑型油墨高,刮刀易磨損,或者水的表面張力較大,與金屬親和性較高。

解決方案:印刷時使用耐磨性較好的刮刀,同時在印刷過程中適當加大刮刀壓力;在刮刀與壓印輥中間加裝吹氣裝置;打磨印版;使用乙醇降低凹印水性油墨的黏度。

印版耐印率低

主要原因:刮刀和壓力使用不當;印版鉻層硬度不夠;印刷質量問題多,造成印版打磨過度;水對印版(金屬)造成一定腐蝕。

解決方案:規範操作人員的操作方法,提升其操作技術水平,減少印刷質量問題的產生;建議製版廠提高印版鉻層硬度;更換下來的印版應清洗乾淨,保存在通風的環境。

實地版轉移不平實

主要原因:凹印水性油墨以水為主要溶劑,水的表面張力較大,導致凹印水性油墨難以在承印物表面潤濕、流平;印品進入烘箱後凹印水性油墨表面迅速乾燥結膜,膜內的水則被暫時封閉,但繼續受熱後會形成水蒸氣向外逸散,當這股能量足夠大時便可衝破墨膜,從而在墨膜表面形成類似火山口的小白點;印刷過程中凹印水性油墨pH值發生變化,導致轉移不平實。

解決方案:需要油墨供應商配合,降低凹印水性油墨的表面張力,使凹印水性油墨在承印物表面充分潤濕和流平,轉移得更加平實;在印刷過程中適當提高凹印水性油墨黏度,同時降低烘箱溫度,加大吹風量,降低印刷速度,保證凹印水性油墨乾燥徹底;每次加墨必須濾墨,同時嚴格控制油墨黏度;印刷過程應採用多次少量的方式添加新墨,保證凹印水性油墨。

光澤度較差

凹印水性油墨的光澤度不如溶劑型油墨,但可以用高亮度光油來彌補凹印水性油墨光澤度的缺陷。


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