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瓦楞纸板的彩色印刷及影响油墨配置的因素

2003-09-11 12:12 ???:2908

　　多年来，对瓦楞纸板的印刷仅仅是将功能标记涂敷在瓦楞纸板的包装箱上，或者是简单的线条、文字单色印刷，其工艺落后、效率低、成本高。随着市场经济的发展，人们对包装产品的要求不断提高，各种色彩艳丽、设计精港的瓦楞纸箱和异型瓦楞纸盒随之出现，既提高了产品的附加值，又增加了产品的竞争力，适应了国际包装市场的发展。
　　瓦楞纸板的结构如图1所示，其内层为特殊的波浪形结构，缓冲了振动，增强了撞击能力。其主要应用于商品的外包装，随着防水瓦楞纸板和强化型瓦楞纸板的出现，瓦楞纸板还可以制成特殊的液体包装容器，扩大了瓦楞纸板的应用。随着柔性版印刷技术的不断改进，在瓦楞纸上采用柔印方式愈来愈多。据有关资料统计，对瓦楞纸箱彩色印刷主要采用柔性版印刷技术，美国占98％，西欧占到85％，我国用于包装的瓦楞纸板印刷面积年产超过100亿m²，面对如此巨大的市场，我们要更进一步改进瓦楞纸的印刷工乏，提高印刷质量，适区市场发展的需要。

图1 瓦楞纸板结构

1、瓦楞纸板的彩色印刷
　　1．1瓦楞纸板采用柔印的优点
　　瓦楞纸板正采用柔印技术时，由于柔性版的弹性变形，可以弥补印刷中厚薄误差及表面的不平，使印刷墨色均匀；国外瓦楞纸板的彩色印刷趋向于白色纸面的E型瓦楞纸板，高档的印刷网线数可达 120线／in，既可印刷实地版，又能印刷网线版，而且实现四色彩印；柔性版印刷属于轻压印刷，印刷压力小，解决了由于瓦楞纸的厚薄不匀而产生的印迹发糊或印迹空虚不实；桑印采用了水性油墨，故可用金属网纹辊传墨，印版则只需轻轻接触瓦楞纸板，水性油墨便被全部吸收；柔印机结构简单，四个滚筒组成一个色组，装版、调整、清洗都很方便，柔性版印刷机还能与其他工序联动生产，如压痕、开槽、模切、涂胶、制箱、计数等组成联动生产线。
　　1．2瓦楞纸板的彩色柔印工艺
　　瓦楞纸板彩画柔印的工艺为：
　　图文设计→图像处理→制版→印刷→模切→制箱
　　原稿的图又设计及图像处理必须充分考虑瓦楞纸的特点,避免满版印刷和与瓦楞方向相同的带状图文,文字不宜太小,油墨颜色应醒目，选择着色力强、饱和度大的油墨，彩画的网线数一般为60线／in，高档印品为100－ 120线／in，色数为3－4色，也有5－6 色，而且最多只能印出2％的网点。在出分色片时，综合考虑实际油墨参数、网点扩大等参数，编制出色平衡和灰平衡程序，并绘制出C、M、Y和BK的阶调复制曲线。此外，还要充分考虑网点的不同线数、柔印机的幅宽和印刷开槽机，以及不同材料和压力的影响。在制版过程中，柔印版材选择较厚的感光树脂版，其厚度约为3－7mm,硬度为肖氏硬度（HS） 25－50。瓦楞纸质量较差时，选用较厚且硬度较低的版材，瓦楞纸质量较好且需印刷小字、网线版时，选用硬度较高的版材。用厚版印刷时，如图2所示，印刷压力过小，印刷基材易产生瓦楞状和“搓板” 样的图案，影响实地和加网线数高的印刷品质量；印刷压力过大时，印刷基材易变形以至损坏，引起树脂印版变形和网点扩大。在相同的印版厚度和速度下，硬度较高的印版，印迹无明显扩大，但同瓦楞平行的边缘印迹欠实，硬度较低的软版，印迹结实，但同瓦楞平行的边缘有扩张。

图2 印刷压力影响示意图

图3 H/bak衬垫技术衬垫吸收更大的压缩量

　　美国R／bak气垫式衬版技术是目前应用较多的衬垫技术，如图3所示。其可以有效地防止印版的变形以及瓦楞纸的破坏，使墨层更均匀，印刷阶调层次、清晰度更好。使用时只需将含有微孔气泡的衬垫置于柔性版的背面一同贴于滚筒上，在印刷时气垫衬层具有缓冲压力的作用，并且吸收印刷基材、印版和印版辊之间产生的压力，如图4所示。对过大或过小的印刷压力而引起的网点增大和瓦楞纸的变形、损坏，均可以减少甚至消除，而且对于跳动过大的印版辊有独特的补偿作用，对各种瓦楞纸有良好的适应性。因此，气垫式衬版技术逐步取代传统的厚型印版。
　　柔性版印刷机的主要特点是墨路短，而网纹辊是传墨、匀墨的关键部件。网纹辊上墨孔的结构和线数决定了网纹辊的传墨性能和使用范围。在瓦楞纸板柔印中常采用网纹辊线数为 180－300线／in，网点线数与网纹辊的线数比为1：4－1：5。另外，多数瓦楞纸板柔性版印刷机的滚筒排列是压印滚筒在上，印版滚筒在下，对纸板的底面进行印刷，使承印面上的灰尘和碎纸可自然下掉。

　　图4 采有H/bak衬垫技术衬垫吸收更大的压缩量

瓦楞纸板印刷后，根据各种包装箱和盒的设计要求，采用相应的模切方式和制箱设备进行模切，最后生产出所需的产品。
　　2、影响油墨配置的因素
　　2、1 瓦楞纸板的印刷油墨
　　瓦楞纸的最大特点是纸质粗糙，表面不够平整，油墨渗透快，表面多为深黄褐色。因此，要求水性油墨基本色鲜艳，着色力强，有很高的遮盖力；且具备较快的渗透、干燥性能；在印刷过程中必须有良好的再溶解性，保证展墨过程流畅；为了满足包装的要求，印迹还应具有良好的耐磨擦性和抗水性能。
　　瓦楞纸印刷油墨主要由5种不同的材料制成，包括着色成为（占10－ 40％）、树脂或粘接剂成分（占20－ 28％）、溶剂成分（占33－50％）、碱性物质成分（占4－6％）和添加剂成为（占3－4％）。其中粘接剂和添加剂的变化所起的作用最大。随着瓦楞纸包装质量的提高，水分被底材吸收量的减少，更依赖于类似干燥原理的蒸发。油墨被印在底材后，水分一方面蒸发到周围环境中，另一方面被底材吸收。水的蒸发速率取决于含水量、粘接剂的脱水特性以及水的挥发性。
　　2.2 影响油墨配置的因素
　　（1）着色剂
　　着色剂是油墨配置中最昂贵的成分，用于瓦楞纸印刷油墨的色料主要是碱性聚合物合成颜料，其特点在于不溶于粘接剂树脂漆、低毒性和耐磨性，改善了颜料的润湿性。在某些情况下，还可使用非常透明的颜料屑对粘接剂着色。原来使用较多的铬黄铅及其他重金属颜料逐步被取代。
　　（2）粘接剂
　　碱溶树脂和分散相树脂是两种适用于瓦楞纸印刷油墨的粘接剂。碱溶树脂呈阳离子性，其聚合物骨架含功能性羧酸根，羧酸根与碱性基料反就生成水溶盐。即
　　酸＋碱性基料＝盐＋水
　　这种反应具有可逆性，平稳的酸碱值降低时，树脂将回复到不可溶状态。如图5所示。第二种树脂是分散相聚合物，其树脂微粒受亲水张力产生的悬浮力控制，当平稳的酸碱值降低时，此张力散逸，使树脂聚结，此反应非逆，一旦干燥后，油墨层很难被重新溶解。由此可见，他门均适用于瓦楞纸油墨的配置，含固体成分较高而含水较少，需脱离的水分自然就少，从而加快了干燥速度。

图5 瓦椤印刷油墨树脂酸碱平衡

　　为了提高瓦楞纸的印刷质量，必须获得良好的再融性物系，即一种在 anilox及立体墨辊传动时能实现自我再润湿的物系。此物系可通过具有极佳再融性的、低分子量碱溶聚合物获得。瓦楞纸印刷油墨的再融性与所用的碱材料的挥发性有关，氢氧化钠是实现此目的的最佳材料，其不挥发且赋予油墨永久的水溶性质。另外用单乙醇胺或三乙醇胺代替原油墨中的氨进行油墨配置。采用碱溶聚合物可以使更大的颜料颗粒润湿，在相同的色强度下，脱水少，可敷以较少的湿涂布量，干燥速度更快，可获得更高的着色效果，使阶调层次更清晰。
　　（3）添加剂和其他成分
　　添加剂在配置中占很小的比例，但其可以改变油墨的性能，如加入添加剂聚乙烯蜡，可以提高印刷品的耐磨性。在印刷过程中，瓦楞纸油墨在墨斗中易产生泡沫，泡沫爬过墨斗，堵塞管道，流到立体墨辊和底材上，产生印刷错误，故需在瓦楞纸印刷油墨中加入防沫剂和消沫剂，但必须注意防沫剂和消沫剂不能过量，否则会引起印刷缺陷。
　　涂敷纸底材的表面张力为36－42 达因／厘米，水的表面张对大72达因／厘米，水的表面张力远大于底材的张力，为了取得平面涂敷效果，向油墨中加入表面湿润剂，以降低树脂或水混合物的表面张力，但是要选择合适的湿润剂，否则，湿润剂会导致或有助泡沫的产生。酒精的表面张力很低，高质量的瓦楞纸印刷油墨常加入少量的酒精，以提高低泡沫和表面润湿特性，同时有助于改善油墨的干燥性，并有益于传墨进程。
　　瓦楞纸油墨的配制，是各种材料复杂的平衡过程，油墨成分的合理配置，可以大大改善瓦楞纸板印刷的质量。