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移印工藝及移印油墨
福州眾印網(wǎng) 2007-4-25 8:57:00 來源:福州眾印網(wǎng)
在移印工藝中, 油墨往往被認(rèn)為是影響印刷質(zhì)量的最關(guān)鍵的一個因素。不過, 其他因素的控制也很重要, 印刷人員經(jīng)常把由其他因素引起的印刷問題歸結(jié)到油墨 上, 他們有時花幾個小時都解決不了問題,這主要是因為他們忽視了其他變量如機(jī) 械設(shè)置、環(huán)境條件等因素。所以, 印刷人員要對移印過程和油墨的作用徹底搞清 楚, 在問題出現(xiàn)時,將所有影響質(zhì)量的因素都考慮到, 而不是一味地尋找油墨方 面的問題。
1 移印油墨的類型
專門用于移印的油墨不同于一般的溶劑型油墨、水基型油墨和UV光固化絲網(wǎng)印 刷油墨。盡管移印油墨和絲印油墨有一些相似的特性,但它們還是有很大的差別。 與絲印油墨不同,移印油墨干燥速度要快一些,這也是移印油墨最突出的特點。同 時,移印油墨很多時候是印在薄膜上,這種用途導(dǎo)致移印油墨很容易受到一些因素 例如溫度、濕度和靜電的影響。專門為移印配制的油墨包括單組分油墨、雙組分油 墨、烤干型、氧化型和升華型油墨等。
1) 單組分油墨
單組分油墨(也叫溶劑揮發(fā)型油墨)的干燥靠溶劑揮發(fā),這種油墨不一定要加入 催化劑。單組分油墨有光澤型和非光澤型兩種,它們主要用于塑料承印物的印刷。
2)雙組分油墨
雙組分油墨也叫化學(xué)反應(yīng)型油墨,印刷之前一定要加入催化劑,催化劑和油墨 中的樹脂發(fā)生反應(yīng),通過聚合反應(yīng)來達(dá)到油墨干燥的目的。
在移印中便用雙組分油墨時,有必要添加一定比率的催化劑,通常用重量來度 量。催化劑的添加比率一定要嚴(yán)格掌握,加的過多,會大大縮短油墨的“適應(yīng)期” 加的過少, 可能會導(dǎo)致油墨在干燥時候達(dá)不到最佳的干燥性能。一般來說, 如果 油墨和催化劑的調(diào)配比例不當(dāng), 會導(dǎo)致油墨附著不均勻和印刷圖像的耐久性不夠等 印品缺陷。
3) 烤干型油墨
烤干型油墨分為兩種:一種是在標(biāo)準(zhǔn)雙組分油墨基礎(chǔ)上添加另外的催化劑;另 外一種是專門調(diào)配用于玻璃、陶瓷和金屬等承印物的油墨。正如其名字那樣,烤干 型油墨必須加溫并在一定溫度下進(jìn)行干燥。使用這種油墨的時候要計算干燥時間, 溫度越高,干燥時間越短,但干燥溫度太高會使墨膜產(chǎn)生脆性, 所以要在能夠保持 油墨柔性的溫度下烤干油墨。
4) 氧化型油墨
氧化型油墨吸收周圍環(huán)境中的氧氣進(jìn)行聚合反應(yīng)從而形成墨膜, 不需要添加催 化劑。氧化型油墨典型應(yīng)用是軟包裝承印物和合成材料承印物, 如橡膠制品或鍵 盤。由于氧化型油墨的干燥速度慢、時間長, 所以使用量有限。
5)升華型油墨
升華型油墨在使用過程中需要特殊的加工, 就是在印刷之后要對其進(jìn)行加 熱, 使承印物呈現(xiàn)出多孔性, 這樣當(dāng)染料接觸到加熱的承印物表面時,油墨中的 染料變成氣態(tài),然后進(jìn)入到承印物的表面, 實際上改變了承印物的表面顏色。一旦 承印物冷卻之后油墨就黏著在承印物的表面上了。
升華型油墨最常見的應(yīng)用是計算機(jī)鍵盤印刷, 以及那些對耐油性、耐磨性要求 較高的印刷品,而這是采用雙組分油墨所達(dá)不到的。尤其值得注意的問題是, 因為 升華型油墨實際上是改變了承印物的表面顏色,所以承印物和油墨顏色之間的匹配 較為困難。因此承印物的顏色必須比最后印刷出來需要的顏色淺, 因為升華型油墨 在顏色較深的承印物表面之上的顏色變化往往不太明顯。
6)特種油墨和助劑
移印特種油墨包括可食性油墨、硅酮樹脂油墨、潤滑油墨、耐蝕油墨、導(dǎo)電油 墨和UV 光固化油墨, 這些油墨迅速變粘的能力將決定是否能夠有效地把油墨轉(zhuǎn)移 到承印物表面上。同時, 為了調(diào)節(jié)油墨的印刷適性和性能,除了添加溶劑和催化劑 之外,還有可能會使用很多助劑, 如粘度調(diào)墨劑、抗靜電劑、流變劑等。不過助劑 的使用將對油墨印刷性能產(chǎn)生很大的影響,使用時一定要謹(jǐn)恒 。
2 移印印刷過程
第一步, 對印版的蝕刻凹陷區(qū)域添加油墨,此時標(biāo)志著印刷周期的開始(如圖 1)。有些移印機(jī)使用開口的著墨孔, 有些則使用封閉的著墨孔(這樣的著墨孔可以 阻止溶劑在著墨孔中揮發(fā)掉)。此時的油墨粘度必須足夠低,使油墨能夠平整地鋪展 在轉(zhuǎn)印印版的表面上, 并且能夠進(jìn)入凹陷的蝕刻圖像區(qū)域中。
第二步,用刮墨刀把移印印版凸起部分(空白部分)上的油墨刮干凈, 只讓油墨 進(jìn)入到蝕刻的凹陷圖像區(qū)域中。由于溶劑的揮發(fā)速度很快, 這將導(dǎo)致圖像凹陷區(qū)表 面上的油墨比下面的油墨要粘一些。
第三步, 移印頭向滾動的凹版均勻地施加壓力, 同時把凹版上的空氣擠出 去。這時由于圖像凹陷區(qū)域中表層油墨的粘度較大, 所以能夠使油墨離開蝕刻凹陷 區(qū)域而黏著在移印頭上。
第四步, 當(dāng)移印頭離開移印凹版之后,移印頭的表層油墨中的溶劑揮發(fā)掉,這 使得移印頭表面墨層變得更粘。
第五步, 當(dāng)移印頭的表面接觸到承印物的表面時, 由于移印頭表層油墨的粘 度較大,使油墨離開移印頭而粘附在承印物表面上。在這一步,盡管移印頭可能會 施加非常大的壓力, 但是移印頭是設(shè)計成弧形的而且有彈性,使圖像可以曲面方式 而不是平面方式與承印物接觸。實際上, 一個設(shè)計得當(dāng)?shù)囊朴☆^與承印物的接觸不 會形成0。角, 這樣可以防止空氣殘留在移印頭與承印物之間, 如果空氣殘留在圖 像部分, 會造成圖像轉(zhuǎn)移不完全。
第六步, 移印頭離開承印物的表面,恢復(fù)原狀。如果這六個步驟中涉及到的變 化因素能夠得到適當(dāng)?shù)目刂疲?移印頭會干凈地離開承印物,此時一個完整的移印周 期就結(jié)束了,移印頭準(zhǔn)備迎接下一個移印周期。
從以上的六個步驟可以看出,移印油墨所固有的一個顯著特點是這種油墨變粘 的能力很突出,而且顏料顆粒大小和顏料所占比例與其他類型的油墨差別很大。許 多移印中凹版蝕刻圖像的深度為25 u tn,甚至更小一些。這樣的話,移印油墨中所 含的顏料顆粒必須比大部分的絲網(wǎng)印刷油墨要小。另外,由于移印印刷的墨膜厚度 約為絲網(wǎng)印刷的20% ,為了獲得足夠的遮蓋力,移印油墨中的顏料濃度必須足夠 高。
既然移印油墨對粘度變化的要求非常高, 這就使得移印油墨中所用溶劑的揮發(fā) 速度要比普通絲網(wǎng)印刷油墨所用溶劑快得多,否則很難得到理想的印刷效果。
3 移印油墨的調(diào)配
通常, 油墨生產(chǎn)商會給出油墨適用于哪種承印物的指導(dǎo)意見,但這種意見僅供 參考。要選擇一種合適的油墨, 需要明白幾件事情: 使用什么樣的承印物;承印 物是否需要印刷之前的預(yù)處理;需要印什么樣的顏色;油墨的耐磨性、耐化學(xué)性、 耐氣候性等印刷要求; 以及油墨的推薦干燥或固化的方式。
一旦選定了適合承印物的油墨, 記住一定要按照油墨生產(chǎn)商推薦的方法來調(diào)配 油墨。很多油墨生產(chǎn)廠商都提供了一份技術(shù)數(shù)據(jù)的說明書, 上面有油墨能夠兼容的 催化劑、助劑和溶劑, 以及油墨調(diào)配的正確比率等。許多油墨的調(diào)配是按重量來調(diào) 配,而不是按體積來調(diào)配, 因此最好用一個稱重精確度至少達(dá)到O.1 g的數(shù)字儀器 來精確稱重量。如果要進(jìn)行配色,應(yīng)該使用一個能夠精確到O.O1g的儀器來稱重, 這樣可以避免配色試驗時油墨的浪費(fèi)。
正確地將油墨與助劑混合之后, 是把油墨稠度沖淡的最佳時機(jī), 可以用一種 合適的溶劑或者幾種溶劑混合來沖淡。標(biāo)準(zhǔn)的移印油墨通常有很多合適的沖淡劑可 選擇, 包括揮發(fā)速度快、中、慢三種沖淡劑。油墨生產(chǎn)廠商一般都有一個添加沖淡 劑的范圍值, 一般按油墨10-20% 的比例來添加沖淡劑。
決定使用哪種沖淡劑和添加多少沖淡劑, 對大多數(shù)人來說是一種猜測, 這其 實是不正確的。在開始印刷一批活件之前, 要進(jìn)行沖淡劑的試驗。首先把印刷機(jī)械 的印刷速度調(diào)節(jié)到需要的速度, 把移印頭的壓力調(diào)節(jié)到看起來處于最佳狀態(tài)。然后 就可以測試, 首先加入一種揮發(fā)速度中等的沖淡劑,添加比例取一個推薦范圍值的 中間數(shù)值。例如, 如果推薦范圍值是10-20% ,則添加1 5% 的沖淡劑。要試著印 刷幾次,使蝕刻凹版得到充分的潤濕以及讓移印頭適當(dāng)膨脹,至少要在承印物上試 印1 2次, 有必要的話還要調(diào)節(jié)移印頭的壓力。如果印刷出來的圖像有質(zhì)量問題, 可以采用下面的兩個步驟來試驗。
第一步: 拿一個在正常印刷速度之下印刷出來的圖像, 關(guān)掉印刷機(jī)。檢查移 印頭上的圖像,用一個小鏡子去觀察移印頭下面的圖像。檢查移印頭上的圖像是否 完整, 以及圖像位置是否正確。如果移印頭上的圖像沒有問題,繼續(xù)第二步。(注 意:如果移印頭上的圖像部分發(fā)生丟失, 或者圖像邊緣看起來有鋸齒狀,一般說來 是由于油墨太稠了。加入一定數(shù)量的沖淡劑,重復(fù)這個工作直到能在移印頭上獲得 可接受的圖像:如果發(fā)現(xiàn)移印頭上的圖像位置不在它應(yīng)該在的位置上,則對移印頭 的位置進(jìn)行調(diào)整。)第二步: 如果在移印頭上的圖像沒有什么問題,接著在正常的 操作速度下把圖像移印到承印物上。如果印刷品的質(zhì)量還可以, 就可以開始正式印 刷生產(chǎn);如果移印出來的圖像看起來有點臟、透明、或者模糊, 以及油墨還附著在 移印頭上,說明油墨太稀?梢约由倭康挠湍, 也可以把印刷速度降低。
在控制油墨性能的過程中,要注意溫度和相對濕度對油墨性能的影響是很大 的, 溫度越高,溶劑揮發(fā)越快, 油墨變粘的越快。但是, 相對濕度的兩個極端 (濕度非常大和濕度非常小)卻不是這樣的情況。相對濕度的兩個極端是印刷人員在 印刷機(jī)上控制油墨性能時一個很頭痛的問題。濕度超過80-85% 會使油墨變粘的速 度變得很慢i而濕度低于1 5~2O% 也會使油墨變粘的速度很慢。但環(huán)境處于兩個極 端時,單純控制油墨溶劑的特性對改善油墨的粘度基本無能為力。
對于一些經(jīng)常重復(fù)印刷的活件, 可以采用一種辦法來加快油墨的調(diào)配過程, 這個方法被稱為調(diào)墨矩陣法。如果印刷的每一批活件都是采用相同的印速, 可以用 一個圖表記錄下每一批印刷活件的溫度和濕度, 溫度作為一個軸, 相對濕度作為 另一個軸。兩個方向的相交點處添上印出可接受的印刷質(zhì)量所需要的沖淡劑比例。 過一段時間收集了足夠多的數(shù)據(jù)之后,就可直接從表1(見下頁)上查找而不用再次試 驗。
開始時, 你可能覺得收集和記錄這些信息太花費(fèi)時間。其實,過一段時間后你 就會發(fā)現(xiàn)這種方法節(jié)省的時間要比收集數(shù)據(jù)花費(fèi)的時間多得多。并且, 有了這個表 格將使油墨的調(diào)配變得更加簡單。
4 印刷環(huán)境的控制
我們已經(jīng)看到移印過程中控制油墨性能的重要性。然而,要印刷出符合質(zhì)量要 求的移印印刷品, 必須對所有的變化因素給予控制。這首先要從移印機(jī)和油墨的調(diào) 節(jié)開始。
正如圖1到圖6所示, 在上墨、刮墨、移印頭吸墨和圖像轉(zhuǎn)移過程中,移印機(jī)和 油墨會發(fā)生很多變化。移印中的每一步在某些方面都是與眾不同的, 所以要在調(diào)節(jié) 移印機(jī)分外注意, 為使每一次調(diào)節(jié)都獲得需要的印刷結(jié)果, 就要控制環(huán)境條件、 移印機(jī)的速度、移印凹版的蝕刻深度和蝕刻質(zhì)量、移印頭的硬度和回彈度。
在需要的印刷速度下, 以及必需的最小的移印頭壓力調(diào)節(jié)好之后, 接下來要 考慮的問題就是印刷環(huán)境。
印刷車間里溫度和相對濕度每天都可能會有變化。研究發(fā)現(xiàn), 移印的最佳環(huán)境 是: 溫度20~22℃之間, 而相對濕度在50-60% 之間。但是, 在現(xiàn)實的工作環(huán)境 中,我們很少能達(dá)到這樣最佳的工作環(huán)境。溫度和相對濕度的變化會明顯地影響整 個移印過程, 因此有必要盡可能地減少環(huán)境因素對移印工藝的影響。
如果在印刷車間和存儲油墨、承印物、助劑、移印頭等物料的車間里沒有環(huán)境 調(diào)控設(shè)施,這里有一些辦法可以在印刷過程中讓環(huán)境問題引起的變化因素減少到最 。
(1)把機(jī)器和材料放得離房間的墻壁遠(yuǎn)一些。房間靠墻處是溫度變化更顯著的地 方。一天之中或季節(jié)變化中此處的溫度變化比較大。
(2)不要讓機(jī)器和材料受到陽光的直接照射, 以及避免空調(diào)的熱氣流和冷氣流 直接吹到機(jī)器和材料上。
(3)把同一批印刷活件需要用到的油墨、移印頭、催化劑、承印物存放在同一個 地方。如果沒有這樣的條件, 要在印刷之前的幾個小時把這些材料放到印刷車間 中。這樣,油墨、承印物等可以提前與印刷車間的環(huán)境相適應(yīng), 避免一些印刷問題 的出現(xiàn)。因為材料從較熱環(huán)境突然放到較冷的環(huán)境中時, 會發(fā)生凝聚反應(yīng), 同時 承印物中的水分也會發(fā)生很大變化。
(4)盡可能保持車間環(huán)境的清潔。即使是包裝材料中抖落的灰塵,如果進(jìn)入到油 墨中或者是在移印頭表面上也會使印刷質(zhì)量降低。經(jīng)常用吸塵器和拖把拖洗印刷車 間, 可以保持潔凈的空氣,記住不要用掃帚, 這樣會使灰塵飄落到印刷機(jī)和承印 材料上。另外,在對印刷車間進(jìn)行局部清潔時,要用吸塵器將灰塵清除, 而不要用 空調(diào), 這會使灰塵的范圍擴(kuò)大。
5 結(jié)語
雖然控制和保持正確的油墨性能看起來很復(fù)雜, 可事實并非如此。通過仔細(xì)的 正確的調(diào)節(jié)移印機(jī)和環(huán)境變化等因素, 在問題出現(xiàn)時,綜合考慮可能導(dǎo)致問題出現(xiàn) 的各種因素, 就可以避免大量問題的出現(xiàn), 即使出現(xiàn)問題也能做到對癥下藥。
本文標(biāo)題:移印工藝及移印油墨
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